java中gc算法的实现 java中gc算法实例用法

在我们对gc中的算法有基本概念理解后，要把算法的理念实现还需要依托实际垃圾收集器的使用。因为光靠一些简单的原理不足以支撑整个程序的运行，在回收机制上有专门的收集器。下面我们就垃圾收集器的概念、使用注意事项、收集器图解进行介绍，然后带来两种常见的垃圾收集器供大家参考。

1.概念

垃圾收集器时之前列举的垃圾收集算法的具体实现。

2.注意事项

每一个回收器都存在Stop The World 的问题，只不过各个回收器在Stop The World 时间优化程度、算法的不同，可根据自身需求选择适合的回收器。

3.垃圾收集器图解

上图是经典的几个垃圾收集器，上面属于新生代，下面属于老年代，而其中G1的内存划分不是依据新生代和老年代来划分的。

两个重要概念：

并行：垃圾收集器可以开启多个垃圾收集线程并行进行标记、清理等处理。

并发：垃圾收集器的标记、清理线程和用户线程同时运行。

4.常见垃圾收集器

（1） Serial收集器

Serial收集器作用于新生代，是一个单线程收集器，基于复制算法实现。在进行垃圾回收的时候仅使用单条线程并且在回收的过程中会挂起所有的用户线程(Stop The World)。Serial收集器是JVM client模式下默认的新生代收集器。

（2）ParNew收集器

新生代收集器，Serial的多线程并行版本，行为与Serial一致，同时使用多条垃圾收集线程进行垃圾收集。

特点：除了Serial收集器外，只有它能与CMS收集器配合工作。

知识点扩展：

引用计数法 Reference Counting

给对象添加一个引用计数器，每过一个引用计数器值就+1，少一个引用就-1。当它的引用变为0时，该对象就不能再被使用。它的实现简单，但是不能解决互相循环引用的问题。

根搜索算法 GC Roots Tracing

以一系列叫“GC Roots”的对象为起点开始向下搜索，走过的路径称为引用链（Reference Chain），当一个对象没有和任何引用链相连时，证明此对象是不可用的，用图论的说法是不可达的。那么它就会被判定为是可回收的对象。

JAVA里可作为GC Roots的对象

虚拟机栈（栈帧中的本地变量表）中引用的对象

方法区中的类静态属性引用的对象

方法区中的常量引用的对象

本地方法栈中JNI（即Native方法）的引用的对象

标记-清除算法 Mark-Sweep

这是一个非常基本的GC算法，它是现代GC算法的思想基础，分为标记和清除两个阶段：先把所有活动的对象标记出来，然后把没有被标记的对象统一清除掉。但是它有两个问题，一是效率问题，两个过程的效率都不高。二是空间问题，清除之后会产生大量不连续的内存。

复制算法 Copying

复制算法是将原有的内存空间分成两块，每次只使用其中的一块。在GC时，将正在使用的内存块中的存活对象复制到未使用的那一块中，然后清除正在使用的内存块中的所有对象，并交换两块内存的角色，完成一次垃圾回收。它比标记-清除算法要高效，但不适用于存活对象较多的内存，因为复制的时候会有较多的时间消耗。它的致命缺点是会有一半的内存浪费。

标记整理算法 Mark-Compact

标记整理算法适用于存活对象较多的场合，它的标记阶段和标记-清除算法中的一样。整理阶段是将所有存活的对象压缩到内存的一端，之后清理边界外所有的空间。它的效率也不高。