JVM性能调优之垃圾回收算法

Posted 2021-01-27 daijiting

一、标记清除算法

         标记清除算法顾名思义，就是将需要回收的对象进行标记，然后进行清除。那么这个算法就有标记和清除两种过程。标记过程主要是通过可达性分析算法进行判断存活对象，然后遍历所有的对象来找到需要回收的对象，开始进行清除过程。

　　这种算法虽然非常的简单，但是也有很多缺点：1.效率问题，上面我们已经将到了，这个算法在标记的时候需要遍历GC ROOT的根节点，而且在清除的时候是遍历了所有对象进行清除，这样回收的效率就会很低。

    　2.空间碎片过多，这个问题可以从上面就可以看出，回收的空间是不连续的，这样就会出现大量的空间碎片，如果大对象无法分配到足够的内存，就会提前触发GC（也可能会出现内存担保）。

二、复制算法

       为了解决标记清除算法中的效率问题，就有了复制算法，我们通过图来了解这个算法：

         1.将堆分为两个A、B空间（也可以是多个空间）

2. 所有的对象都创建在A空间

 

 

3.当进行垃圾回收的时候将A中标记的对象全部复制到B空间中，并且将对象排序

 

 

4.然后将A中的空间全部清除，接下来创建的对象，在B空间中创建

 

 5.B空间进行垃圾回收时，则重复第一步开始进行回收

三、jvm中的标记清除算法

       从上图可以看出这个算法也有一个很大的缺点，就是内存区域的极大浪费，所以在JVM中，对这种算法又进行了一次调优，这种调优方式不是适用于G1垃圾回收器JAVA9开始（默认的垃圾回收器为G1，有的java8默认的垃圾回收器也是G1），这就涉及到一个新的知识：新生代和老年代。

　  新生代：新创建的对象都会存放到新生代中(大对象除外)。他的特点是：很快就会被GC回收掉的或者不是特别大的对象。

　 老年代：在新生代每进行一次垃圾收集后，就会给存活的对象“加1岁”，当年龄达到一定数量的时候就会进入老年代（默认是15）。另外，比较大的对象也会进入老年代（这个会在后面的章节讲到），因此，老年代中存放的都是一些生命周期较长的对象或者特别大的对象。

 

　　jvm中使用标记清除算法，主要用于回收新生代。

　　1.将堆空间划分为一个Eden区域（占80%内存空间）和两个survivor(to和form区域，各站10%)，此时空间中创建了一些对象

    2.将Eden中存活的对象放入from区域。

 

 

3.一般来说，Eden区域中存活的对象不是很多，但是如果对象在survivor区域中依然存活，那么开始进行垃圾回收时，将from区域的存活对象放入to区域中，清空to区域和eden区域

 

 4.接下来的回收就用to区域代替from区域，重复第一步进行开始。如果存活对象在进行一定次数的垃圾回收后，依然存活，那么这个对象就进入老年代

  四、标记整理清除算法

       这种算法主要用于老年代的垃圾回收，这个算法和标记清除类似，只是多了整理这一步骤，这个步骤主要是让所有存活的对象都向一端移动，然后直接清理掉端边界以外的内存。

   五、分代收集算法

        这种算法将以上算法进行了整合，根据新生代内存回收率搞的内存区域先用标记清除和复制算法。对老年代回收率较低区域的采用标记清除整理算法。