垃圾回收算法

四种经典 GC 算法的原理、优缺点与适用区域。

算法对比总览

算法	原理	优点	缺点	适用区域
引用计数法	对象被引用次数为 0 时回收	实现简单	无法处理循环引用	基本被淘汰
标记-清除	标记所有从根节点可达对象，清除未标记的	简单	内存碎片化，空间不连续	老年代（配合压缩）
复制算法	内存分两块，存活对象复制到另一块，整块清除	效率高	内存折半	新生代（存活少、垃圾多）
标记-压缩	标记-清除改进，存活对象压缩到内存一端	无碎片、不需双倍内存	移动对象开销	老年代

各算法详解

1. 引用计数法

每个对象维护一个引用计数器，被引用时 +1，引用失效时 -1，为 0 时回收。

致命缺点：无法处理循环引用——两个对象互相引用时，计数器永远不为 0，无法回收。

2. 标记-清除（Mark-Sweep）

1. 标记所有从根结点（GC Roots）开始可达的对象
2. 清除所有未被标记的对象

缺点：清除后会造成内存空间不连续，产生大量碎片；不连续内存空间工作效率低，不容易分配大对象内存。

3. 复制算法（Copying）

1. 将内存空间分成两块
2. 每次把正在使用内存中的存活对象复制到未使用的内存块
3. 清除正在使用的整块内存

优点：算法效率高。 缺点：代价是系统内存折半。 适用：新生代——存活对象少、垃圾对象多，复制成本低。

4. 标记-压缩（Mark-Compact）

标记-清除的改进：

1. 标记所有存活对象
2. 清除未标记对象时，将所有存活对象压缩到内存一端
3. 清理边界外所有空间

优点：既避免碎片产生，又不需要两块同样大小的内存块，性价比高。 适用：老年代。

分代收集

JVM 将堆划分为不同代，不同代使用不同算法：

分代	特点	算法
新生代	存活对象少、垃圾多	复制算法
老年代	存活对象多、生命周期长	标记-清除 / 标记-压缩