垃圾收集的算法分析
java语言规范没有明确地说明jvm使用哪种垃圾回收算法但是任何一种垃圾收集算法一般要做件基本的事情（）发现无用信息对象（）回收被无用对象占用的内存空间使该空间可被程序再次使用
大多数垃圾回收算法使用了根集(rootset)这个概念（有了这个概念应该就能解决面试中被问到的互为引用的孤独岛的情况）所谓根集就是正在执行的java程序可以访问的引用变量的集合(包括局部变量参数类变量)程序可以使用引用变量访问对象的属性和调用对象的方法垃圾收集首选需要确定从根开始哪些是可达的和哪些是不可达的从根集可达的对象都是活动对象它们不能作为垃圾被回收这也包括从根集间接可达的对象而根集通过任意路径不可达的对象符合垃圾收集的条件应该被回收下面介绍几个常用的算法
引用计数法(referencecountingcollector)
引用计数法是唯一没有使用根集的垃圾回收得法该算法使用引用计数器来区分存活对象和不再使用的对象一般来说堆中的每个对象对应一个引用计数器当每一次创建一个对象并赋给一个变量时引用计数器置为当对象被赋给任意变量时引用计数器每次加当对象出了作用域后(该对象丢弃不再使用)引用计数器减一旦引用计数器为对象就满足了垃圾收集的条件
基于引用计数器的垃圾收集器运行较快不会长时间中断程序执行适宜地必须实时运行的程序但引用计数器增加了程序执行的开销因为每次对象赋给新的变量计数器加而每次现有对象出了作用域生计数器减
tracing算法(tracingcollector)
tracing算法是为了解决引用计数法的问题而提出它使用了根集的概念基于tracing算法的垃圾收集器从根集开始扫描识别出哪些对象可达哪些对象不可达并用某种方式标记可达对象例如对每个可达对象设置一个或多个位在扫描识别过程中基于tracing算法的垃圾收集也称为标记和清除(markandsweep)垃圾收集器
compacting算法(compactingcollector)
为了解决堆碎片问题基于tracing的垃圾回收吸收了compacting算法的思想在清除的过程中算法将所有的对象移到堆的一端堆的另一端就变成了一个相邻的空闲内存区收集器会对它移动的所有对象的所有引用进行更新使得这些引用在新的位置能识别原来的对象在基于compacting算法的收集器的实现中一般增加句柄和句柄表
coping算法(copingcollector)
该算法的提出是为了克服句柄的开销和解决堆碎片的垃圾回收它开始时把堆分成一个对象面和多个空闲面程序从对象面为对象分配空间当对象满了基于coping算法的垃圾收集就从根集中扫描活动对象并将每个活动对象复制到空闲面(使得活动对象所占的内存之间没有空闲洞)这样空闲面变成了对象面原来的对象面变成了空闲面程序会在新的对象面中分配内存
一种典型的基于coping算法的垃圾回收是stopandcopy算法它将堆分成对象面和空闲区域面在对象面与空闲区域面的切换过程中程序暂停执行
generation算法(generationalcollector)
stopandcopy垃圾收集器的一个缺陷是收集器必须复制所有的活动对象这增加了程序等待时间这是coping算法低效的原因在程序设计中有这样的规律多数对象存在的时间比较短少数的存在时间比较长因此generation算法将堆分成两个或多个每个子堆作为对象的一代(generation)由于多数对象存在的时间比较短随着程序丢弃不使用的对象垃圾收集器将从最年轻的子堆中收集这些对象在分代式的垃圾收集器运行后上次运行存活下来的对象移到下一最高代的子堆中由于老一代的子堆不会经常被回收因而节省了时间
adaptive算法(adaptivecollector)
在特定的情况下一些垃圾收集算法会优于其它算法基于adaptive算法的垃圾收集器就是监控当前堆的使用情况并将选择适当算法的垃圾收集器
