java垃圾回收算法中復(fù)制算法的原理是什么

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算法原理

復(fù)制算法首先將或者的內(nèi)存空間分為2塊，每次只使用其中一塊，在垃圾會(huì)搜時(shí)將正在使用的內(nèi)存中的存活對(duì)象復(fù)
制到未被使用的內(nèi)存塊中，之后清楚正在使用的內(nèi)存塊中的所有對(duì)象，交換2個(gè)內(nèi)存的角色，最后完成垃圾回收。

 

年輕代中的GC

HotSpot JVM把年輕代分為了三部分：1個(gè)Eden區(qū)和2個(gè)Survivor區(qū)（分別叫from和to）。默認(rèn)比例為8：1,為啥默認(rèn)會(huì)是這個(gè)比例，接下來我們會(huì)聊到。一般情況下，新創(chuàng)建的對(duì)象都會(huì)被分配到Eden區(qū)(一些大對(duì)象特殊處理),這些對(duì)象經(jīng)過第一次Minor GC后，如果仍然存活，將會(huì)被移到Survivor區(qū)。對(duì)象在Survivor區(qū)中每熬過一次Minor GC，年齡就會(huì)增加1歲，當(dāng)它的年齡增加到一定程度時(shí)，就會(huì)被移動(dòng)到年老代中。

因?yàn)槟贻p代中的對(duì)象基本都是朝生夕死的(80%以上)，所以在年輕代的垃圾回收算法使用的是復(fù)制算法，復(fù)制算法的基本思想就是將內(nèi)存分為兩塊，每次只用其中一塊，當(dāng)這一塊內(nèi)存用完，就將還活著的對(duì)象復(fù)制到另外一塊上面。復(fù)制算法不會(huì)產(chǎn)生內(nèi)存碎片。

在GC開始的時(shí)候，對(duì)象只會(huì)存在于Eden區(qū)和名為“From”的Survivor區(qū)，Survivor區(qū)“To”是空的。緊接著進(jìn)行GC，Eden區(qū)中所有存活的對(duì)象都會(huì)被復(fù)制到“To”，而在“From”區(qū)中，仍存活的對(duì)象會(huì)根據(jù)他們的年齡值來決定去向。年齡達(dá)到一定值(年齡閾值，可以通過-XX:MaxTenuringThreshold來設(shè)置)的對(duì)象會(huì)被移動(dòng)到年老代中，沒有達(dá)到閾值的對(duì)象會(huì)被復(fù)制到“To”區(qū)域。經(jīng)過這次GC后，Eden區(qū)和From區(qū)已經(jīng)被清空。這個(gè)時(shí)候，“From”和“To”會(huì)交換他們的角色，也就是新的“To”就是上次GC前的“From”，新的“From”就是上次GC前的“To”。不管怎樣，都會(huì)保證名為To的Survivor區(qū)域是空的。Minor GC會(huì)一直重復(fù)這樣的過程，直到“To”區(qū)被填滿，“To”區(qū)被填滿之后，會(huì)將所有對(duì)象移動(dòng)到年老代中。

存在問題

由于JVM中的絕大多數(shù)對(duì)象都是瞬時(shí)狀態(tài)的，生命周期非常短暫，所以復(fù)制算法被廣泛應(yīng)用于年輕代中。分區(qū)、復(fù)制的思路不僅大幅提升了垃圾回收的效率，而且也將原本復(fù)雜的內(nèi)存分配算法變的前所未有的簡(jiǎn)明扼要（既然每次內(nèi)存回收都是對(duì)整個(gè)半?yún)^(qū)空間的回收，內(nèi)存分配時(shí)也就不用考慮內(nèi)存碎片等復(fù)雜情況，只要移動(dòng)堆頂指針，按順序分配內(nèi)存就可以了）。
不過在垃圾收集技術(shù)中，復(fù)制算法提高效率的代價(jià)是認(rèn)為的將可用內(nèi)存縮小了一半。

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