垃圾回收

垃圾回收主要思考三件事情:

• 哪種內存需要回收？
• 什麽時候回收？
• 怎麽回收？

第一步、判斷對象是否存活

引用計數法

這是一種非常簡單易理解的回收算法。每當有一個地方引用一個對象的時候則在引用計數器上 +1，當失效的時候就 -1，無論什麽時候計數器為 0 的時候則認為該對象死亡可以回收了。

這種算法雖然簡單高效，但是卻無法解決循環引用的問題，因此 Java 虛擬機並沒有采用這種算法。

　　循環引用

　　對象A引用了B，而對象B也引用了A。用代碼表示形如下

　　Dog dog = new dog();

　　Brand brand = new Bran();

　　dog.brand = brand;

　　brand.dog = dog;

可達性分析算法

主流的語言其實都是采用可達性分析算法:

可達性算法是通過一個稱為 GC Roots 的對象向下搜索，整個搜索路徑就稱為引用鏈，當一個對象到 GC Roots 沒有任何引用鏈 JVM 就認為該對象是可以被回收的。

如圖:Object1、2、3、4 都是存活的對象，而 Object5、6、7都是可回收對象。

可以用作 GC-Roots 的對象有:

• 方法區中靜態變量所引用的對象。
• 虛擬機棧中所引用的對象。

第二步，垃圾回收

垃圾回收算法

標記-清除算法

標記清除算法分為兩個步驟，標記和清除。 首先將需要回收的對象標記起來，然後統一清除。但是存在兩個主要的問題:

• 標記和清除的效率都不高。
• 清除之後容易出現不連續內存，當需要分配一個較大內存時就不得不需要進行一次垃圾回收。

標記清除過程如下:

復制算法

復制算法是將內存劃分為兩塊大小相等的區域，每次使用時都只用其中一塊區域，當發生垃圾回收時會將存活的對象全部復制到未使用的區域，然後對之前的區域進行全部回收。

這樣簡單高效，而且還不存在標記清除算法中的內存碎片問題，但就是有點浪費內存。

在新生代會使用該算法。

新生代中分為一個 Eden 區和兩個 Survivor 區。通常兩個區域的比例是 8:1:1 ，使用時會用到 Eden 區和其中一個 Survivor

復制算法過程：

標記整理算法

復制算法如果在存活對象較多時效率明顯會降低，特別是在老年代中並沒有多余的內存區域可以提供內存擔保。

所以老年代中使用的時候分配整理算法，它的原理和分配清除算法類似，只是最後一步的清除改為了將存活對象全部移動到一端，然後再將邊界之外的內存全部回收。

分代回收算法

現代多數的商用 JVM 的垃圾收集器都是采用的分代回收算法，和之前所提到的算法並沒有新的內容。

只是將 Java 堆分為了新生代和老年代。由於新生代中存活對象較少，所以采用復制算法，簡單高效。

而老年代中對象較多，並且沒有可以擔保的內存區域，所以一般采用標記清除或者是標記整理算法。

參考

• https://github.com/crossoverJie/JCSprout/blob/master/MD/GarbageCollection.md

JAVA 垃圾回收