[JVM] 垃圾回收算法

1. 标记—清除算法

标记—清除算法是最基础的垃圾回收算法，后续的垃圾收集算法都是基于标记—清除算法进行改进而得到的。标记—清除算法分为“标记”和“清除”两个阶段，首先标记出所有需要回收的对象，在标记完成后统一回收所有被标记的对象。

标记—清除算法有两个主要缺点：

效率问题，标记和清除的效率都不高；

空间问题，标记清除之后会产生大量不连续的内存碎片，导致程序在之后的运行过程中无法为较大对象找到足够的连续内存。

2. 复制算法

复制算法是将可用内存分成大小相等的两块，每次只使用其中的一块，当用完一块内存时，将还存活着的对象复制到另外一块内存，然后把已使用过的内存空间一次清理掉。

复制算法解决了效率问题。由于每次都是对整个半区进行内存回收，因此在内存分配时不需要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。

复制算法的优点是实现简单，运行高效，缺点是将内存缩小为了原来的一半，以及在对象存活率较高时复制操作的次数较多，导致效率降低。

3. 标记—整理算法

标记—整理算法是根据老年代的特点提出的。标记过程与标记—清除算法一样，但后续步骤不是直接回收被标记的对象，而是让所有存活的对象都向一端移动，然后清除边界以外的内存。

4. 分代收集算法

分代收集算法根据对象的存活周期不同将内存划分为多个区域，对每个区域选用不同的垃圾回收算法。

一般把 Java 堆分为新生代和老年代。

● 在新生代中，大多数对象的生命周期都很短，因此选用复制算法。

● 在老年代中，对象存活率高，因此选用标记—清除算法或标记—整理算法。

Java 堆可以分成新生代和老年代，新生代又可以细分成 Eden 区、From Survivor 区、To Survivor 区等。