JVM垃圾回收算法总结
垃圾回收算法是Java虚拟机(JVM)中的一种机制,用于回收无用的对象以释放内存空间。垃圾回收算法可以从不同的角度划分,下面是常见的垃圾回收算法:
1. 引用计数(Reference Counting)
引用计数是一种古老的垃圾回收算法。其原理是每个对象都有一个引用计数,增加一个引用时计数加1,删除一个引用时计数减1。垃圾回收时,只需要收集计数为0的对象。然而,这种算法无法处理循环引用的问题。
2. 标记-清除(Mark-Sweep)
标记-清除算法执行分两阶段。第一阶段从引用根节点开始标记所有被引用的对象,第二阶段遍历整个堆,把未标记的对象清除。这种算法需要暂停整个应用,同时,会产生内存碎片。
3. 复制(Copying)
复制算法把内存空间划分为两个相等的区域,每次只使用其中一个区域。垃圾回收时,遍历当前使用区域,把正在使用中的对象复制到另外一个区域中。这种算法每次只处理正在使用中的对象,因此复制成本比较小,同时复制过去以后还能进行相应的内存整理,不会出现“碎片”问题。然而,这种算法的缺点是需要两倍内存空间。
4. 标记-整理(Mark-Compact)
标记-整理算法结合了标记-清除和复制两个算法的优点。也是分两阶段,第一阶段从根节点开始标记所有被引用的对象,第二阶段遍历整个堆,把清除未标记对象并且把存活对象“压缩”到堆的其中一块,按顺序排放。这种算法避免了标记-清除的碎片问题,同时也避免了复制算法的空间问题。
5. 增量收集(Incremental Collecting)
增量收集是一种实时垃圾回收算法,即在应用进行的同时进行垃圾回收。不知道什么原因JDK5.0中的收集器没有使用这种算法的。
6. 分代收集(Generational Collecting)
分代收集是一种基于对象生命周期分析后的垃圾回收算法。把对象分为年青代、年老代、持久代,对不同生命周期的对象使用不同的算法(上述方式中的一个)进行回收。现在的垃圾回收器(从J2SE1.2开始)都是使用此算法的。
按系统线程分:
1. 串行收集
串行收集使用单线程处理所有垃圾回收工作,因为无需多线程交互,实现容易,而且效率比较高。然而,其局限性也比较明显,即无法使用多处理器的优势,所以此收集适合单处理器机器。
2. 并行收集
并行收集使用多线程处理垃圾回收工作,因而速度快,效率高。而且理论上CPU数目越多,越能体现出并行收集器的优势。
3. 并发收集
并发收集相对于串行收集和并行收集而言,前面两个在进行垃圾回收工作时,需要暂停整个运行环境,而只有垃圾回收程序在运行,因此,系统在垃圾回收时会有明显的暂停,而且暂停时间会因为堆越大而越长。