JVM垃圾回收篇-垃圾回收算法

標記清除（Mark Sweep）

概念

collector指的就是垃圾收集器。
mutator是指除了垃圾收集器之外的部分，比如說我們的應用程序本身。
mutator的職責一般是NEW(分配內存)、READ(從內存中讀取內容)、WRITE(將內容寫入內存)，而collector則就是回收不在使用的內存來供mutator進行NEW操作的使用

步驟

• 在標記階段collector從mutator根對象開始進行遍歷，對從mutator根對象可以訪問到的對象都打上一個標識，一般是
  在對象的header中，將其記錄為可達對象
• 而在清除階段，collector對堆內存(heap memory)從頭到尾進行線性遍歷，如果發現某個對象沒有被標記為可達對象，通過讀取對象的header信息，將其回收。一種可行的實現是，在標記階段首先通過根節點，標記所有從根節點開始的可達對象。因此，未被標記的對象就是未被引用的垃圾對象。然后在清除階段清除所有未被標記的對象

優缺點

標記清除算法清除階段不會對內存進行置0操作，而是將空閑內存的地址加入空閑內存地址列表中，等下次使用時直接使用，但是由于這些內存是不連續的，總內存大小可能很大，但是實際被分為很多小段

• 優點是速度較快
• 缺點是會造成內存碎片

標記整理(Mark Compact)

標記操作和 “標記 - 清除” 算法一致，后續操作不只是直接清理對象，而是在清理無用對象完成后讓所有存活的對象都向一端移動，并更新引用其對象的指針

優缺點

優點:沒有內存碎片

缺點:速度慢

復制(Copy)

將內存空間分為相等的兩部分，正在使用的區為FROM,空閑區為TO

• 當from區內存空間不足時，將from區的存活對象先標記然后復制到to區，并清理form區的垃圾
• 交換from區和to區，即當前的form變為to,當前的to變為form

優缺點

優點:不會有內存碎片

缺點:需要占用雙倍的內存空間

分代垃圾回收

• 對象首先分配在伊甸園區域

• 新生代空間不足時，觸發 minor gc，伊甸園和 from 存活的對象使用 copy 復制到 to 中，存活的對象年齡加 1并且交換 from to

• minor gc 會引發 stop the world，暫停其它用戶的線程，等垃圾回收結束，用戶線程才恢復運行

• 當對象壽命超過閾值時，會晉升至老年代，最大壽命是15（4bit）

• 當老年代空間不足，會先嘗試觸發minor gc，如果之后空間仍不足，那么觸發 full gc，STW的時間更長