判断Java对象存活的算法、垃圾回收算法

判断Java对象存活的算法

一、引用计数算法

给对象添加一个引用计数器，每当一个地方引用它的时候就将计数器加1，当引用失效的时候就将计数器减1，任何时刻计数器为0的对象都不可再被使用。这种算法虽然简单，但是有个致命的缺点，就是不能适用于相互引用的情况。

二、可达性分析算法

通过一系列称为"GC Roots"的对象作为起始点，从这些节点往下搜索，搜索走过的路径称为引用链(Reference Chain)。当一个对象不在任何引用链上的时候，就表示这个对象不可达，不可用了。

可作为GC Roots的对象包括：

1、虚拟机栈中引用的对象

2、方法区中静态变量和常量引用的对象

3、Native方法中引用的对象

一、标记清除算法

标记清除(mark-sweep)算法是现代垃圾回收算法的思想基础。标记-清除算法将垃圾回收分为两个阶段：标记阶段和清除阶段。先标记，再清除。

有2个缺点：

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。标记清除后会产生大量不连续的内存碎片，碎片太多可能会导致以后在程序运行过程中需要分配较大的对象时，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操作。

二、标记整理算法

标记整理算法和标记清除算法类似，不同的是，标记整理算法在标记完对象后，不是直接对可回收对象进行清除，而是先让所有存活的对象都往一端移动，然后再清除掉边界以外的内存。

相对于标记清除算法，标记整理算法解决了内存碎片的问题，但效率不高的问题依然存在。

三、复制算法

复制算法可以解决效率问题。它将可用内存分成大小相等的两块，每次只使用其中的一块，当这一块用完了，就将还存活着的对象复制到另一块上面，然后再把原来半块的对象全部清理掉。这样，每次都是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的情况，按顺序分配即可。

复制算法的优点是效率高，没有内存碎片。但也有2个缺点：

1、浪费一半的内存空间。

2、在对象存活率较高的情况下，会有较多的复制操作，效率会变低。

四、分代收集算法

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，然后根据各个年代的特点采用最适当的收集算法。在新生代中，每次垃圾收集都有大批对象死去，只有少量存活，就选用复制算法。而老年代对象存活率高，必须采用标记清除算法或者标记整理算法来回收内存。

新生代又可细分为一块较大的Eden空间和两块较小的Survivor空间(HotSpot虚拟机默认Eden和Survivor的大小比例是8:1，即Eden空间占堆内存的80%，两个Survivor空间各占10%)，每次只使用Eden空间和一块Survivor空间。对象优先在Eden空间分配内存，如果对象过大，则会分配到老年代空间。新生代回收时，会把Eden空间和Survivor空间中存活的对象复制到另一块Survivor空间，然后清理掉Eden空间和之前Survivor空间的对象。当然，如果在复制的时候，新的Survivor空间不够，则会把多出来的对象复制到老年代空间。同时，新生代中存活时间较长的对象也会进入老年代。