谈谈你对JVM中主要GC算法的理解

有位工作五年的小伙伴面试被问到JVM相关的问题，说请你谈谈你对JVM中主要GC算法的理解，我给大家分享一下我的理解。

1 主要垃圾回收算法

GC翻译过来叫做垃圾回收，那么JVM中主要的垃圾回收算法有三种，分别是：标记清除算法、标记复制算法和标记整理算法。

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下面，我介绍一下每种算法的核心原理：

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首先是，标记清除算法。它是将存活的对象打上标记，那么没有被标记的对象就是需要被回收的垃圾对象，这些垃圾对象会被垃圾回收器直接回收。

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然后是，标记复制算法。它是把内存分为两等份，每次只使用其中的一份，等到正在使用的这部分内存满了之后，就会标记出存活的对象，然后把存活的对象拷贝到另一部分闲置的内存中，那留在另一部分内存中的对象，会全部被垃圾回收器回收。那么，原来空闲的内存空间就会变成使用中的状态，而原来使用中的内存空间会被闲置出来继续使用。这就是标记复制算法的一次完整的GC。然后，一直重复这个循环。

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最后是，标记整理算法。它是先标记出存活的对象，然后，把所有存活的对象整理到内存空间的另一端，而没有被标记的对象就是可以被覆盖或者是释放。

2 优缺点分析

接下来，分析一下三种GC算法的优缺点。

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首先来看，标记清除算法。它主要的缺点是会产生比较多的内存碎片，而这些内存碎片，随着系统运行时间的推移，系统运行时间长了以后，无法再大量分配连续的内存空间。这样的话，就会导致更加频繁地触发GC操作。

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然后是，标记复制算法，它主要的缺点是，会导致我们实际使用的内存空间只有50%，而另外50%的内存空间是闲置的。所以，比较浪费内存空间。而且，如果大量复制对象的话，垃圾回收的耗时就比较长了，所以，这种算法，更加适合处理存活对象少，垃圾对象比较多的场景。

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最后是，标记整理算法。它的本质和标记清除算法是基本差不多，只不过标记整理算法多了一个动作，会把存活的对象移动到一起。从垃圾收集和清理效率来看，增加了一个移动的动作，所以耗时会更久。但是，新分配对象的耗时就会下降。

3 分代回收

因为Java对象基本上都是临时的对象，很快就会被回收。所以，JVM的内存是分代的设计，根据对象在内存中的存活时间，分为年轻代、老年代和永久代。

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那么年轻代呢，采用的是标记复制算法，在每次复制的时候，存活下来的对象会很少。

老年代呢，是经历过几次GC的对象，JVM会认为它可能继续存活下去，就不太适合采用标记复制算法，所以，老年代采用的是标记清除算法，比如CMS这种回收器就是采用标记清除的方式。

永久代呢，表示一直会存活的对象，只有在触发Full GC的时候才会被回收。所以，永久代对象创建过多的话，比较容易出现内存溢出。最典型的场景就是，在JSP页面比较多的情况，容易出现永久代内存溢出。

好了，以上就是我对垃圾回收算法的理解。

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