Java虚拟机（JVM）-- GC四大算法之复制算法

Posted 2021-09-06 Z && Y

1. 复制算法

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新生区中使用的是Minor GC，采用的就是复制算法（Copying）

什么是复制算法？

• Minor GC 会把Eden中的所有活的对象都移到Survivor区域中，如果Survivor区中放不下，那么剩下的活的对象就被移动到老年代中，也就是说，一旦收集后，Eden就是变成空的了
• 当对象在Eden（包括一个Survivor区域，这里假设是From区域）出生后，在经过一次Minor GC后，如果对象还存活，并且能够被另外一块Survivor区域所容纳 （上面已经假设为from区域，这里应为to区域，即to区域有足够的内存空间来存储Eden 和 From 区域中存活的对象），则使用复制算法将这些仍然还活着的对象复制到另外一块Survivor区域（即 to 区域）中，然后清理所使用过的Eden 以及Survivor区域（即form区域），并且将这些对象的年龄设置为1，以后对象在Survivor区，每熬过一次Minor GC，就将这个对象的年龄 + 1，当这个对象的年龄达到某一个值的时候（默认是6，最大值是15，通过-XX:MaxTenuringThreshold 设定参数）这些对象就会进入老年代。
  

原理解释：

• 年轻代中的GC，主要是复制算法（Copying）
• HotSpot JVM 把年轻代分为了三部分：一个 Eden 区 和 2 个Survivor区（from区 和 to区）。默认比例为 8:1:1，一般情况下，新创建的对象都会被分配到Eden区（一些大对象特殊处理），这些对象经过第一次Minor GC后，如果仍然存活，将会被移到Survivor区，对象在Survivor中每熬过一次Minor GC ，年龄就会增加1岁，当它的年龄增加到一定程度时，就会被移动到年老代中，因为年轻代中的对象基本上都是朝生夕死，所以在年轻代的垃圾回收算法使用的是复制算法！复制算法的思想就是将内存分为两块，每次只用其中一块，当这一块内存用完，就将还活着的对象复制到另外一块上面。复制算法不会产生内存碎片！

• 在GC开始的时候，对象只会在Eden区和名为 “From” 的Survivor区，Survivor区“TO” 是空的，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，仍存活的对象会更具他们的年龄值来决定去向。年龄达到一定值 的对象会被移动到老年代中，没有达到阈值的对象会被复制到 “To区域”，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Survicor区域是空的。 Minor 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，会将所有的对象移动到老年代中。
  
• 因为Eden区对象一般存活率较低，一般的，使用两块10%的内存作为空闲和活动区域，而另外80%的内存，则是用来给新建对象分配内存的。一旦发生GC，将10%的from活动区间与另外80%中存活的Eden对象转移到10%的to空闲区域，接下来，将之前的90%的内存，全部释放，以此类推；

好处：没有内存碎片，坏处：浪费内存空间

劣势：

1、他浪费了一半的内存，这太要命了(to永远是空的)
2、如果对象的存活率很高，我们可以极端一点，假设是100%存活，那么我们需要将所有对象都复制一遍，并将所有引用地址重置一遍。复制这一工作所花费的时间，在对象存活率达到一定程度时，将会变的不可忽视，所以从以上描述不难看出。复制算法要想使用，最起码对象的存活率要非常低才行，而且最重要的是，我们必须要克服50%的内存浪费。

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