垃圾收集算法

2024-05-21 15:33:10 浏览数 (2)

垃圾收集算法

1、标记-清除算法

思想: 标记清除算法分为“标记”和“清除”两个阶段:首先标记出需要回收的对象,在标记完成后统一回收所有被标记的对象,标记的方法就是可达性分析算法。

主要缺点:

  1. 效率问题:标记和清除的效率都不高,主要是因为内存经过这种算法垃圾收集后变为不规整的内存,标记和清除的效率受到了影响。
  2. 空间问题:因为内存在垃圾收集后会产生大量不连续的内存碎片,导致以后再需要分配较大的对象时找不到连续的内存空间,不得不提前触发另一次垃圾收集。

复制算法

思想: 将内存按容量分为大小相等的两块,每次只使用其中的一块,当这一块内存用完了,就将还存活的对象复制到另一块内存上去,然后把已经使用过的内存块一次性清理。

  1. 优点:使用这样的方法进行垃圾收集后,内存是规整的,所以不用担心内存碎片等问题,并且因为一次性清理一半的内存,效率很高
  2. 缺点内存的使用率低,每次只有一半的内存被使用。

改进:

因为内存中的对象大部分的寿命都很短,所以并不需要把内存空间分成相等的两份,可以根据实际的经验,把内存按照合适的比例进行分配。在Java默认的虚拟机HotSpot中默认把内存分为了三份,一份是内存较大的Eden空间,其余是两份比较小的Survivor空间,每次使用Eden和一份Survivor空间,当需要进行垃圾回收时,把存活的对象复制到另外一份Survivor空间上,然后清除使用的Eden和Survivor空间的内存,所以内存的使用率默认是90%,但是我们可以使用虚拟机参数-XX:SurvivorRatio=值来自己进行分配,默认是-XX:SurvivorRatio=8

分配担保策略:

当Survivor空间不够用时,需要依赖老年代内存进行分配担保(Handle Promotion)。如果另外一块Survivor上没有足够空间存放上一次新生代收集下来的存活对象,这些对象将直接通过分配担保机制进入老年代。

标记-整理算法

思想:和标记—清除算法类似,不过在标记了需要清除对象后,并不是直接进行清除,而是让所有的存活对象向一端移动,然后清除掉其余的内存。

  1. 优点:使用这样的方法进行垃圾收集后,内存是规整的,所以不用担心内存碎片等问题。
  2. 缺点:效率比较低,

分代收集算法

当前虚拟机的垃圾收集都采用分代收集(Generational Collection)算法,此算法相较于前几种没有什么新的特征

主要思想为:根据对象存活周期的不同将内存划分为几块,一般是把Java堆分为新生代和老年代,这样就可以根据各个年代的特点采用最适合的收集算法

  1. 新生代:在新生代中,每次垃圾收集时都发现有大批对象死去,只有少量存活,那就选用复制算法,只需要付出少量存活对象的复制成本就可以完成收集。
  2. 老年代:在老年代中,因为对象存活率高、没有额外空间对它进行分配担保,就必须使用“标记-清除”或“标记-整理”算法来进行回收。

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