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上篇文章深入浅出 JVM（十一）之如何判断对象“已死”曾经深入浅出的解析 JVM 是如何评判对象不再应用，不再应用的对象将变成“垃圾”，期待回收
垃圾回收算法有多种，实用于不同的场景，不同的垃圾收集器应用不同的算法
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
垃圾回收算法
垃圾回收分类
垃圾收集器有着多种 GC 形式，不同的 GC 形式有本人的特点，回收的堆内存局部也不同
堆内存分为新生代和老年代，新生代存储“年老”的对象，老年代存储“老”或内存大的对象，对象年龄由经验多少次 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（间接内存）
-
局部收集(Partial GC): 收集指标是局部空间
- 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)：收集整个新生代和局部老年代
- 整堆收集(Full GC): 整个堆 + 元空间
标记 - 革除算法
Mark-Sweep
标记：从 GCRoots 开始遍历援用链，标记所有可达对象 (在对象头中标记)
革除：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 - 革除算法实现简略、不须要扭转援用地址，然而须要两次遍历扫描效率不高，并且会呈现内存碎片
留神：这里的革除并不是真正意义上的回收内存，只是更新闲暇列表（标记这块内存地址为闲暇，后续有新对象须要应用就笼罩）
复制算法
Copying
Survive 辨别为两块容量一样的 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 保障 Survive to 区总是闲暇的
如果 Survive from 区的对象通过肯定次数的 GC 后(默认 15 次)，把它放入老年代
流程图
留神：图中的 dean 为 Eden 区（写错）
留神：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，图中为了标识字离开来了
复制算法不须要遍历，并且不会产生内存碎片，然而会节约 survive 区一半的内存，挪动对象时须要 STW 暂停用户线程，并且复制后会扭转援用地址（hotspot 应用间接指针拜访，还要扭转栈中 reference 执行新援用地址）
如果复制算法中对象存活率太高会导致非常耗费资源，因而个别只有新生代才应用复制算法
标记 - 整顿算法
Mark-Compact
标记：从 GCRoots 开始遍历援用链，标记所有可达对象（在对象头中标记）（与标记 - 革除算法统一）
整顿：让所有存活对象往内存空间一端挪动，而后间接清理掉边界以外的所有内存
标记 - 整顿算法不会呈现内存碎片也不会节约空间，然而效率低（比标记 - 革除还多了整顿性能），挪动对象导致 STW 和扭转 reference 指向
如果不挪动对象会产生内存碎片，内存碎片过多，将无奈为大对象分配内存
还有种办法: 屡次标记 - 革除，等内存碎片多了再进行标记 - 整顿
分代收集算法
| 标记革除 mark-sweep | 复制 copying | 标记整顿 mark-compact | |
|---|---|---|---|
| 速度 | 中 | 快 | 慢 |
| GC 后是否须要挪动对象 | 不挪动对象 | 挪动对象 | 挪动对象 |
| GC 后是否存在内存碎片 | 存在内存碎片 | 不存在内存碎片 | 不存在内存碎片 |
须要挪动对象 意味着 要扭转改对象援用地址 也就是说要扭转栈中 reference 指向改对象的援用地址，并且会产生 STW 进展用户线程
当空间中存在大量内存碎片时，可能导致大对象无奈存储
分代收集算法 : 看待不同生命周期的对象能够采纳不同的回收算法（不同场景采纳不同算法）
年老代: 对象生命周期短、存活率低、回收频繁，采纳复制算法，高效
老年代: 对象生命周期长、存活率高、回收没年老代频繁，采纳标记 - 革除 或混用 标记 - 整顿
增量收集算法
mark-sweep、copying、mark-compact 算法都存在 STW，如果垃圾回收工夫很长，会重大影响用户线程的响应
增量收集算法: 采纳用户线程与垃圾收集线程交替执行
增量收集算法可能进步用户线程的响应工夫，但存在 GC、用户线程切换的开销，升高了吞吐量，GC 老本变大
分区算法
堆空间越大，GC 工夫就会越长，用户线程响应就越慢
分区算法: 将堆空间划分为间断不同的区，依据要求的进展工夫正当回收 n 个区，而不是一下回收整个堆
每个区独立应用，独立回收，依据能接受的进展工夫管制一次回收多少个区
G1 收集器以及两块低提早收集器 Shenandoah、ZGC 就应用到这种分区算法
总结
本篇文章围绕垃圾回收算法，深入浅出解析垃圾回收分类、标记革除、复制、标记整顿、分代收集、增量收集、分区算法等多种算法
从垃圾回收空间上划分能够分为 Full GC 回收整个堆加上元空间、Minor GC 回收新生代、major GC 回收老年代、mixed GC 回收新生代加老年代
标记革除算法会遍历援用链标记可达对象从而清理不可达对象，会产生内存碎片，速度个别
复制算法不会产生内存碎片，并且速度很快，然而会节约 survivor 区一半空间，并且会挪动对象
标记整顿算法在标记清理根底上减少整顿性能，不会产生内存碎片，但会挪动对象，速度慢
不同的算法有不同的特点，应答新生代能够应用复制算法，应答老年代能够应用标签革除 / 整顿算法
增量收集应用 GC、用户线程交替执行，尽管升高用户响应，但线程切换、吞吐量降落会减少 GC 老本
分区算法将堆内存划分为多个区，依据可能接管的进展工夫来回收性价比高的多个区，进展工夫既在可能接管工夫内，又可能回收性能比高的区
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