《深入理解Java虛擬機器》（二）--垃圾收集器與記憶體分配策略（2）

垃圾收集演算法：

1/1 標記-清除演算法（Mark-Sweep）：

最基礎的垃圾回收演算法，它分為兩個階段，標記和清除：首先它會標記出所有需要回收的物件，在標記完成之後統一回收所有被標記物件，它的標記過程之前已經提到了。

缺點：

1、效率低：它的標記和清除兩個過程效率都不高。
2、空間問題：因為標記和清除之後會產生大量的不連續的片段，空間碎片太多可能會導致以後需要分配大物件的過程中，由於無法找到足夠的連續記憶體而不得不提前觸發一次垃圾收集。
具體過程如下：

1/2 複製演算法（Copying）：

複製演算法是將可用的記憶體按照容量大小分為相等的兩塊，每次只使用其中的一塊，當這一塊的記憶體用完了，就將上面還存活的物件複製到另一塊沒用過的記憶體中，然後清理之前使用過的記憶體。

優點：

這樣的演算法使得每次都對整個半區進行記憶體回收，記憶體分配時也不用考慮記憶體碎片等複雜情況，只要移動堆頂指標，按順序分配記憶體即可，實現簡單，執行高效。

缺點：

這種演算法的代價是將能夠使用的記憶體縮小為原來的一半，浪費的資源太多了。
具體的過程如下：

新生代和老年代：

新生代指的是頻繁出生和死亡的物件區域，相反老年代的物件都比較穩定。

改進：

其實新生代中的大部分物件是“朝生夕死”，生命很短，也就是說存活的物件很少，所以並不需要按照1：1的比例去分配記憶體空間，在HotSpot虛擬機器中，是將一塊記憶體分為一塊較大的記憶體空間Eden和兩塊較小的空間Survivor，他們的預設比例是8:1:1，每次使用的是Eden和其中的一塊Survivor。當回收時，將Eden和那塊Survivor中還存活的物件（因為是新生代，所以很少）全部複製到另一塊Survivor中，最後清理掉剛才所使用的Eden和Survivor，這樣每次只有10%會被“浪費掉”，解決了浪費資源太多的問題。雖然新生代中的存活物件很少，但有的時候還是會超過那10%的記憶體空間，當那塊Survivor空間不夠用的時候，這些物件將直接通過分配擔保機制進入老年代。

1/3 標記-整理演算法（Mark-Compact）：

如果在物件存活情況較多的時候（老年代中），顯然，複製收集演算法的效率會很低，為了應對這種情況，老年代中一般選用標記-整理演算法。
標記整理演算法的標記過程與標記清除演算法一樣，但是後續的步驟是將存活的物件向著內部的邊界（比如上邊）移動，也就是說移動完之後，存活的物件都緊挨著，然後直接清除掉存活物件以外的物件。
具體過程如下：

1/4 分代收集演算法：

分代收集演算法並不是一種特定的演算法，它是根據物件存活週期的不同將記憶體劃分為幾塊，一般是將Java堆分成新生代和老年代，這樣根據各個年代的特點選擇最適合的垃圾收集演算法，新生代中物件頻繁的建立和死去，就使用複製演算法，老年代的物件比較穩定，就使用標記-清除或者標記-整理演算法。