GC垃圾收集算法

JVM中的垃圾收集算法实现涉及大量的程序细节，而且各个平台的虚拟机操作内存的方法又各不相同，这里介绍几种垃圾收集算法的思想。

1、标记-清除算法

这是最基础的垃圾收集算法，分为“标记”和“清除”两个阶段：首先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的对象。它的不足之处有两个：1、效率问题，标记和清除两个过程的效率都不高。2、空间问题，在清除过程后，会产生很多内存碎片，空间碎片太多会导致以后在程序运行过程中需要分配较大对象时，无法找到足够的连续内存而不得不提前触发另一次垃圾收集动作。

2、复制算法

为了解决效率问题，复制算法出现。它将内存空间按容量划分为大小相等的两块，每次只使用其中的一块。当这一块的内存用完了，就将还存活着的对象复制到另一块上面，然后再把已使用过的内存空间一次性清理出来。这样使得每次都是对整个半区进行内存回收，内存分配时也不用再考虑碎片等复杂情况。只是代价是将内存缩为原来的一半，未免也太高了点。

其实，研究表明，因为新生代中的对象98%是“朝生夕死”的，因此不需要按照1:1的比例来划分空间，而是将内存分为一块较大的Eden空间和两块较小的Survivor空间，每次使用Eden和一块Survivor。当回收时，将Eden和Survivor中还存活的对象一次性复制到另外一块Survivor空间上，最后清理Eden和Survivor。HotSpot虚拟机默认Eden和Survivor的大小比例是8:1。但我们不能保证每次回收都只有不多于10%的对象存活，那么当Survivor空间不够用时，就需要依赖其它内存（这里指老年代，如果不理解可以查查新生代和老年代的概念）进行分配担保。

3、标记-整理算法

复制收集算法在对象存活率较高时就要进行较多的复制操作，效率将会变低。更关键的是，如果不想浪费50%的空间，就需要有额外的空间进行分配担保，以应对被使用内存中所有对象都100%存活的极端情况，所以在老年代一般不能直接选用这种算法。

根据老年代的特点，就提出了标记-整理算法，标记过程依然与标记-清楚算法一样，但后续步骤不是直接对可回收对象进行清理，而是让存活对象都向一端移动，然后直接清理掉端边界以外的内存。

4、分代收集算法

当前商业虚拟机的垃圾收集都采用这种方式，没什么新的思想，只是根据对象存活周期的不同将内存分为几块。一般是把Java堆分为新生代和老年代。在新生代中，适用于复制算法。老年代中，对象存活率高，而且也没用额外空间对它进行分配担保，因此必须使用标记-清除或标记-整理算法。