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文章收录在网站http://hardyfish.top/ 解释GC的标记-整理算法及其优点 GC垃圾收集的标记整理算法是一种用于回收垃圾对象并释放内存空间的方法。 这个算法主要包含两个阶段标记阶段和整理阶段。 标记阶段 在这个阶段垃圾收集器会遍历所有的对象对于还在使用的对象进行标记。在使用的定义可以是直接在使用也可以是被其他在使用的对象引用。 整理阶段 在标记阶段之后垃圾收集器会进行整理移动所有被标记为在使用的对象使他们在内存中连续分布。然后它就可以一次性地回收所有未被标记的对象也就是垃圾对象从而释放大片连续的内存空间。 标记整理算法的一个主要优点是它可以有效地处理内存碎片问题 因为它会把所有在使用的对象整理到一起释放出大片连续的内存空间。 不过它的代价是需要移动对象这会增加一定的开销。 在实际的应用场景中标记-整理算法通常用于堆内存的垃圾回收 特别是处理老年代Old Generation的垃圾回收。 解释GC的标记-清除算法及其缺点 标记-清除Mark-Sweep是最早的垃圾收集算法之一 其过程主要分为两个阶段标记阶段和清除阶段。 标记阶段 这一阶段的任务是遍历所有的可达对象。从一个固定的根对象root开始递归地访问对象图。在访问到每一个可达对象时都将其标记为可达。 在Java中根对象通常包括全局变量和当前执行方法的局部变量。 清除阶段 在标记阶段完成后清除阶段开始。在这个阶段垃圾收集器会遍历堆内存把未被标记也就是不可达的对象进行清除回收其占用的内存。 标记-清除算法的优点是实现简单且不需要移动存活对象。 但是它有两个显著的缺点 效率问题 标记和清除两个过程的效率都不高。 空间问题 标记清除之后会产生大量不连续的内存碎片空间碎片太多可能会导致以后在程序运行过程中需要分配大对象时 无法找到足够的连续内存从而提前触发另一次垃圾收集动作。 因此现代的垃圾收集器通常不单独使用标记-清除算法而是结合其他算法一起使用 如标记-整理算法或分代收集算法以解决其带来的效率和空间问题。 解释GC的复制算法及其适用场景 复制算法是垃圾收集中的一种常见算法它主要被用于新生代的垃圾回收。 复制算法的基本思想是将内存分为两个相等的区域或者不等也可以如新生代中的Eden和Survivor区每次只使用其中一个区域。 当这个区域用完时就把还活着的对象复制到另一个区域然后再把已使用过的区域清空。 具体来说例如在Java的新生代中内存被分为一个Eden区和两个Survivor区分别记为S0和S1。 大部分情况下新创建的对象会被分配在Eden区。 当Eden区满时就会触发一次Minor GCGC会检查Eden区中的所有对象 把还活着的对象复制到一个Survivor区如S0然后把Eden区完全清空。在下一次Minor GC时会再次检查Eden区和S0区 把还活着的对象复制到另一个Survivor区如S1然后清空Eden区和S0区以此类推。 复制算法的主要优点是 它可以快速地回收垃圾对象因为只需要清空已使用过的区域就可以了而且由于活着的对象会被复制到另一个区域因此这个过程也自然地完成了内存的整理避免了内存碎片的产生。 然而复制算法也有一些缺点 首先它需要两个区域来进行复制这意味着在任何时候 都有一半的内存空间是闲置的这在内存紧张的情况下可能是一种浪费 其次如果有大量对象需要复制那么复制过程可能会消耗一定的时间和CPU资源。 不过对于新生代这样对象存活率较低的区域复制算法通常是一种非常高效的垃圾收集方式。 解释GC的可达性分析算法及其优势 GC可达性分析算法是垃圾收集器用来判断哪些对象: 是活的即仍然可能被程序使用和哪些对象是死的即不再被程序使用的一种算法。 这个算法的基本思想是通过一系列的称为GC Roots的对象作为起始点 从这些节点开始向下搜索搜索所走过的路径称为引用链Reference Chain。 当一个对象到GC Roots没有任何引用链相连时则证明此对象是不可用的。 在Java语言中可作为GC Roots的对象包括以下几种 虚拟机栈栈帧中的本地变量表中引用的对象 比如方法中创建的对象引用。 方法区中类静态属性引用的对象 比如类中的静态变量。 方法区中常量引用的对象 比如字符串常量池中的引用。 本地方法栈中JNI即一般说的Native方法引用的对象。 通过这种方式GC可达性分析算法可以找出所有被程序还可能会使用的对象。 在标记阶段完成后未被标记的对象将被视为不可达之后在清除阶段被回收。
