《深入理解Java虚拟机》（二）--垃圾收集器与内存分配策略（2）

垃圾收集算法：

1/1 标记-清除算法（Mark-Sweep）：

最基础的垃圾回收算法，它分为两个阶段，标记和清除：首先它会标记出所有需要回收的对象，在标记完成之后统一回收所有被标记对象，它的标记过程之前已经提到了。

缺点：

1、效率低：它的标记和清除两个过程效率都不高。
2、空间问题：因为标记和清除之后会产生大量的不连续的片段，空间碎片太多可能会导致以后需要分配大对象的过程中，由于无法找到足够的连续内存而不得不提前触发一次垃圾收集。
具体过程如下：

标记-清除算法的具体过程

1/2 复制算法（Copying）：

复制算法是将可用的内存按照容量大小分为相等的两块，每次只使用其中的一块，当这一块的内存用完了，就将上面还存活的对象复制到另一块没用过的内存中，然后清理之前使用过的内存。

优点：

这样的算法使得每次都对整个半区进行内存回收，内存分配时也不用考虑内存碎片等复杂情况，只要移动堆顶指针，按顺序分配内存即可，实现简单，运行高效。

缺点：

这种算法的代价是将能够使用的内存缩小为原来的一半，浪费的资源太多了。
具体的过程如下：

复制算法的具体执行过程

新生代和老年代：

新生代指的是频繁出生和死亡的对象区域，相反老年代的对象都比较稳定。

改进：

其实新生代中的大部分对象是“朝生夕死”，生命很短，也就是说存活的对象很少，所以并不需要按照1：1的比例去分配内存空间，在HotSpot虚拟机中，是将一块内存分为一块较大的内存空间Eden和两块较小的空间Survivor，他们的默认比例是8:1:1，每次使用的是Eden和其中的一块Survivor。当回收时，将Eden和那块Survivor中还存活的对象（因为是新生代，所以很少）全部复制到另一块Survivor中，最后清理掉刚才所使用的Eden和Survivor，这样每次只有10%会被“浪费掉”，解决了浪费资源太多的问题。虽然新生代中的存活对象很少，但有的时候还是会超过那10%的内存空间，当那块Survivor空间不够用的时候，这些对象将直接通过分配担保机制进入老年代。

1/3 标记-整理算法（Mark-Compact）：

如果在对象存活情况较多的时候（老年代中），显然，复制收集算法的效率会很低，为了应对这种情况，老年代中一般选用标记-整理算法。
标记整理算法的标记过程与标记清除算法一样，但是后续的步骤是将存活的对象向着内部的边界（比如上边）移动，也就是说移动完之后，存活的对象都紧挨着，然后直接清除掉存活对象以外的对象。
具体过程如下：

标记-整理算法的具体过程

1/4 分代收集算法：

分代收集算法并不是一种特定的算法，它是根据对象存活周期的不同将内存划分为几块，一般是将Java堆分成新生代和老年代，这样根据各个年代的特点选择最适合的垃圾收集算法，新生代中对象频繁的创建和死去，就使用复制算法，老年代的对象比较稳定，就使用标记-清除或者标记-整理算法。