GC垃圾收集的算法

常见的垃圾回收算法有：引用计数法、标记清除法、标记压缩法、复制算法、分代算法等。
1.引用计数法
原理：
假设有一个对象A，任何一个对象对A的引用，那么对象A的引用计数器+1，当引用失败 时，对象A的引用计数器就-1，如果对象A的计数器的值为0，就说明对象A没有引用了， 可以被回收。
优点：

• 实时性较高，无需等到内存不够的时候，才开始回收，运行时根据对象的计数器是否 为0，就可以直接回收。

• 在垃圾回收过程中，应用无需挂起。如果申请内存时，内存不足，则立刻报outofmember错误。

• 区域性，更新对象的计数器时，只是影响到该对象，不会扫描全部对象。
  缺点：

• 每次对象被引用时，都需要去更新计数器，有一点时间开销。

• 浪费CPU资源，即使内存够用，仍然在运行时进行计数器的统计。

• 无法解决循环引用问题。（最大的缺点）即在两个都为null的对象相互引用时，无法回收。
  2.标记清除法
  标记清除算法，是将垃圾回收分为2个阶段，分别是标记和清除。

• 标记：从根节点开始标记引用的对象。

• 清除：未被标记引用的对象就是垃圾对象，可以被清理。
  原理：
  当有效内存空间耗尽了，JVM将会停止应用程序的运行并开启GC线程，然后开始进行标记工作，按照根搜索算法，标记完以后， 对象的状态如下图

• 
  所有从root对象可以到达的对象就被标记为存活的对象，然后执行第二阶段清除，将未被标记的对象回收清除掉，并且将标记位重新归0。然后唤醒停止的程序线程，让程序继续运行。
  优点：
  标记清除算法解决了引用计数算法中的循环引用的问题，没有从root节点引用的对象都会被回收。
  缺点：

• 效率较低，标记和清除两个动作都需要遍历所有的对象，并且在GC时，需要停止应 用程序，对于交互性要求比较高的应用而言这个体验是非常差的。

• 通过标记清除算法清理出来的内存，碎片化较为严重，因为被回收的对象可能存在于 内存的各个角落，所以清理出来的内存是不连贯的。
  3.标记压缩算法
  标记压缩算法是在标记清除算法的基础之上，做了优化改进的算法。和标记清除算法一 样，也是从根节点开始，对对象的引用进行标记，在清理阶段，并不是简单的清理未标 记的对象，而是将存活的对象压缩到内存的一端，然后清理边界以外的垃圾，从而解决 了碎片化的问题。
  原理：
  
  
  优缺点：
  优缺点同标记清除算法，解决了标记清除算法的碎片化的问题，同时，标记压缩算法多 了一步，对象移动内存位置的步骤，其效率也有有一定的影响。
  4.复制算法
  复制算法的核心就是，将原有的内存空间一分为二，每次只用其中的一块，在垃圾回收 时，将正在使用的对象复制到另一个内存空间中，然后将该内存空间清空，交换两个内 存的角色，完成垃圾的回收。 如果内存中的垃圾对象较多，需要复制的对象就较少，这种情况下适合使用该方式并且 效率比较高，反之，则不适合。
  原理：
  
  JVM中年轻代内存空间
  1.在GC开始的时候，对象只会存在于Eden区和名为“From”的Survivor区，Survivor 区“To”是空的。
  2.紧接着进行GC，Eden区中所有存活的对象都会被复制到“To”，而在“From”区中，仍 存活的对象会根据他们的年龄值来决定去向。年龄达到一定值(年龄阈值，可以通过- XX:MaxTenuringThreshold来设置)的对象会被移动到年老代中，没有达到阈值的对 象会被复制到“To”区域。
  3.经过这次GC后，Eden区和From区已经被清空。这个时候，“From”和“To”会交换他 们的角色，也就是新的“To”就是上次GC前的“From”，新的“From”就是上次GC前 的“To”。不管怎样，都会保证名为To的Survivor区域是空的。
  4.GC会一直重复这样的过程，直到“To”区被填满，“To”区被填满之后，会将所有对象 移动到年老代中。
  优点：

• 在垃圾对象多的情况下，效率较高

• 清理后，内存无碎片
  缺点：

• 在垃圾对象少的情况下，不适用，如：老年代内存

• 分配的2块内存空间，在同一个时刻，只能使用一半，内存使用率较低
  5. 分代算法
  前面介绍了多种回收算法，每一种算法都有自己的优点也有缺点，谁都不能替代谁，所 以根据垃圾回收对象的特点进行选择，才是明智的选择。
  分代算法其实就是这样的，根据回收对象的特点进行选择，在jvm中，年轻代适合使用复 制算法，老年代适合使用标记清除或标记压缩算法。