现在的商业虚拟机都采用这种收集算法来回收新生代,新生代中的对象98%都是“朝生夕死”的,所以并不需要按照1:1的比例来划分内存空间,而是将内存分为一块比较大的Eden空间和两块较小的Survivor空间,每次使用Eden和其中一块Survivor。当回收时,将Eden和Survivor中还存活着的对象一次性地复制到另外一块Survivor空间上,最后清理掉Eden和刚才用过的Survivor空间。HotSpot虚拟机默认Eden和Survivor的大小比例是8:1,也就是说,每次新生代中可用内存空间为整个新生代容量的90%(80%+10%),只有10%的空间会被浪费。
当然,98%的对象可回收只是一般场景下的数据,我们没有办法保证每次回收都只有不多于10%的对象存活,当Survivor空间不够用时,需要依赖于老年代进行分配担保,所以大对象直接进入老年代。整个过程如下图所示:
3、标记-整理算法:(老年代的GC)
复制算法在对象存活率高的时候要进行较多的复制操作,效率将会降低,所以在老年代中一般不能直接选用这种算法。
概念:
标记阶段:先通过根节点,标记所有从根节点开始的可达对象。因此,未被标记的对象就是未被引用的垃圾对象
整理阶段:将将所有的存活对象压缩到内存的一端;之后,清理边界外所有的空间
优点:
不会产生内存碎片。
缺点:
在标记的基础之上还需要进行对象的移动,成本相对较高,效率也不高。
它们的区别如下:(>表示前者要优于后者,=表示两者效果一样)
(1)效率:复制算法 > 标记/整理算法 > 标记/清除算法(此处的效率只是简单的对比时间复杂度,实际情况不一定如此)。
(2)内存整齐度:复制算法=标记/整理算法>标记/清除算法。
(3)内存利用率:标记/整理算法=标记/清除算法>复制算法。
注1:标记-整理算法不仅可以弥补标记-清除算法当中,内存区域分散的缺点,也消除了复制算法当中,内存减半的高额代价。
注2:可以看到标记/清除算法是比较落后的算法了,但是后两种算法却是在此基础上建立的。
注3:时间与空间不可兼得。
4、分代收集算法:
当前商业虚拟机的GC都是采用的“分代收集算法”,这并不是什么新的思想,只是根据对象的存活周期的不同将内存划分为几块儿。一般是把Java堆分为新生代和老年代:短命对象归为新生代,长命对象归为老年代。
存活率低:少量对象存活,适合复制算法:在新生代中,每次GC时都发现有大批对象死去,只有少量存活(新生代中98%的对象都是“朝生夕死”),那就选用复制算法,只需要付出少量存活对象的复制成本就可以完成GC。
存活率高:大量对象存活,适合用标记-清理/标记-整理:在老年代中,因为对象存活率高、没有额外空间对他进行分配担保,就必须使用“标记-清理”/“标记-整理”算法进行GC。
注:老年代的对象中,有一小部分是因为在新生代回收时,老年代做担保,进来的对象;绝大部分对象是因为很多次GC都没有被回收掉而进入老年代。
六、垃圾收集器:
如果说收集算法时内存回收的方法论,那么垃圾收集器就是内存回收的具体实现。
虽然我们在对各种收集器进行比较,但并非为了挑出一个最好的收集器。因为直到现在位置还没有最好的收集器出现,更加没有万能的收集器,所以我们选择的只是对具体应用最合适的收集器。
1、Serial收集器:(串行收集器)
这个收集器是一个单线程的收集器,但它的单线程的意义并不仅仅说明它只会使用一个CPU或一条收集线程去完成垃圾收集工作,更重要的是在它进行垃圾收集时,必须暂停其他所有的工作线程(Stop-The-World:将用户正常工作的线程全部暂停掉),直到它收集结束。收集器的运行过程如下图所示: