深入浅出JVM（十二）之垃圾回收算法

上篇文章深入浅出JVM（十一）之如何判断对象“已死”已经深入浅出的解析JVM是如何评判对象不再使用，不再使用的对象将变成“垃圾”，等待回收

垃圾回收算法有多种，适用于不同的场景，不同的垃圾收集器使用不同的算法

本篇文章将围绕垃圾回收算法，深入浅出的解析垃圾回收分类以及各种垃圾回收算法

垃圾收集器有着多种GC方式，不同的GC方式有自己的特点，回收的堆内存部分也不同

堆内存分为新生代和老年代，新生代存储“年轻”的对象，老年代存储“老”或内存大的对象，对象年龄由经历多少次GC来判断

其中整堆收集时不仅会回收整个堆还会回收元空间（直接内存）

部分收集(Partial GC): 收集目标是部分空间
- 新生代收集(Minor GC/ Young GC)：收集新生代Eden、Survive to、Survive from区
- 老年代收集(MajorGC/Old GC)：收集老年代
- 混合收集(Mixed GC)：收集整个新生代和部分老年代
整堆收集(Full GC): 整个堆 + 元空间

Mark-Sweep

标记：从GCRoots开始遍历引用链，标记所有可达对象 (在对象头中标记)

清除：从堆内存开始线性遍历，发现某个对象没被标记时对它进行回收

标记-清除算法实现简单、不需要改变引用地址，但是需要两次遍历扫描效率不高，并且会出现内存碎片

注意：这里的清除并不是真正意义上的回收内存，只是更新空闲列表（标记这块内存地址为空闲，后续有新对象需要使用就覆盖）

Copying

Survive区分为两块容量一样的Survive to区和Survive from区

每次GC将Eden区和Survive from区存活的对象放入Survive to区，此时Survive to区改名为Survive from区，原来的Survive from区改名为Survive to区 保证Survive to区总是空闲的

如果Survive from区的对象经过一定次数的GC后(默认15次)，把它放入老年代

流程图

注意：图中的dean为Eden区（写错）

注意：最终的survive from区存活对象占用的内存应该是（那两块蓝色）挨着一起的，图中为了标识字分开来了

复制算法不需要遍历，并且不会产生内存碎片，但是会浪费survive区一半的内存，移动对象时需要STW暂停用户线程，并且复制后会改变引用地址（hotspot使用直接指针访问，还要改变栈中reference执行新引用地址）

如果复制算法中对象存活率太高会导致十分消耗资源，因此一般只有新生代才使用复制算法

Mark-Compact

标记：从GCRoots开始遍历引用链，标记所有可达对象（在对象头中标记） （与标记-清除算法一致）

整理：让所有存活对象往内存空间一端移动，然后直接清理掉边界以外的所有内存

标记-整理算法不会出现内存碎片也不会浪费空间，但是效率低（比标记-清除还多了整理功能），移动对象导致STW和改变reference指向

如果不移动对象会产生内存碎片，内存碎片过多，将无法为大对象分配内存

还有种方法:多次标记-清除，等内存碎片多了再进行标记-整理