GC算法

• 空间维度上：标记-清除、标记-压缩（老生带）、标记-复制（新生代）、增量回收、分代回收
• 时间维度上：串行回收、并行回收、并发回收

空间维度的算法分类

标记-清除

标记清除的算法最简单

• 主要是标记出来需要回收的对象，然后把这些对象在内存的信息清除
• 会产生大量内存碎片

标记-压缩（常见于老年代）

这个算法是在标记-清除的算法之上进行剪切操作，将存活对象压缩在一起，减少内存碎片

• 由于压缩空间需要一定的时间，会影响垃圾收集的时间

标记-复制（常见于新生代）

这个算法是把内存分配为两个空间，一个空间（A）用来负责装载正常的对象信息，另外一个内存空间（B）是垃圾回收用的。

• 每次把空间A中存活的对象全部复制到空间B里面，在一次性的把空间A删除。
• 这个算法在效率上比标记-清除-压缩高，但是需要两块空间，对内存要求比较大，内存的利用率比较低
• 适用于短生存期的对象，持续复制长生存期的对象则导致效率降低。
• 一般而言，内存分为一块较大的Eden与两个较小的Survivor(8:1:1)

增量回收

• 把堆分为多个域，每次对从一个域进行垃圾回收
• 这样只会造成一小部分程序暂停

分代回收：(JVM采取的算法)

• 基于对对象生命周期分析后得出的垃圾回收算法
• 把对象分为新生代、老生代，对不同生命周期的对象使用不同的算法进行回收

时间维度的算法分类

串行回收

• 用单线程处理所有垃圾回收工作，因为无需多线程交互，所以效率比较高
• 无法使用多处理器的优势，所以此收集器适合单处理器机器

并行回收

是多线程处理所有垃圾回收工作，可以利用多核处理器的优势

• 对于空间不大的区域（如young generation），采用并行收集器停顿时间很短，回收效率高，适合高频率执行
• 如果线程数量过多，导致线程之间频繁调度，也会影响性能
• 一般并行收集的线程数是处理器的个数

并发回收

并发时GC线程和应用线程大部分时间是并发执行，只是在初始标记（initial mark）和二次标记（remark）时需要stop-the-world，这可以大大缩短停顿时间（pause time），所以适用于响应时间优先的应用，减少用户等待时间。

• 由于GC是和应用线程并发执行，只有在多CPU场景下才能发挥其价值，在一个N个处理器的系统上，并发收集部分使用K/N个可用处理器进行回收，一般情况下1<=K<=N/4
• 在执行过程中还会产生新的垃圾floating garbage（浮动垃圾），如果等空间满了再开始GC，那这些新产生的垃圾就没地方放了（并发收集器一般需要20%的预留空间用于这些浮动垃圾），这时就会启动一次串行GC，等待时间将会很长，所以要在空间还未满时就要启动GC
• mark和sweep操作会引起很多碎片，所以间隔一段时间需要整理整个空间，否则遇到大对象，没有连续空间也会启动一次串行GC
• 用此收集器，收集频率不能大，否则会影响到cpu的利用率，进而影响吞吐量