标记清除算法

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最基础的收集算法是“标记清除”算法，如同它的名字一样，算法分为“标记”和“清除”两个阶段：首先标记出所有需要回收的对象，在标记完成后统一回收所有被标记的对象，它的标记过程其实在前一节讲述对象标记判定时已经介绍过了。之所以说他是最基础的收集算法，是因为后续的收集算法都是基于这种思路并对其不足进行改进而得到的。
主要不足：

  • 效率问题，标记和清除两个过程的效率都不高；
  • 空间问题，标记清除之后会产生大量不连续的内存碎片，空间碎片太多可能导致以后再程序过程中需要分配较大的对象时，无法找到连续内存而不得不提前触发另一次垃圾收集动作

复制算法

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为了解决效率问题，一种称为复制的收集算法出现了，他将可用内存按容量划分为大小相等的两块，每次只使用其中的一块。当这一块内存用完了，就将还存活着的对象复制到另一块上面，然后再把已经使用过的内存空间一次清理掉。这样使得每次都是对整个半区进行内存回收，内存分配时也就不用考虑内存碎片等复杂的情况，只要移动堆顶指针，按顺序分配内存即可，实现简单，运行高效。
主要不足：

  • 将内存缩小为了原来的一半，在对象存活率较高时就要进行较多的复制操作，效率将会变低。

标记-整理算法

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根据老年代的特点，有人提出了另外一种“标记-整理”算法，标记过程仍然与“标记-清除”算法一样，但后续步骤不是直接对可回收对象进行清理，而是让所有存活的对象都向一端移动，然后直接清理掉端边界以外的内存。
主要不足：

  • 它对内存变动更频繁，需要整理所有存活对象的引用地址，在效率上比复制算法要差很多。

分代收集算法

当前商业虚拟机的垃圾收集器都采用“分代收集”算法，这种算法并没有什么新的思想，知识根据对象存活周期的不同将内存划分为几块。分代收集算法分代收集算法（Generational Collection）严格来说并不是一种思想或理论，而是融合上述3种基础的算法思想，而产生的针对不同情况所采用不同算法的一套组合拳。一般是把Java堆分为新生代和老年代，这样就可以根据各个年代的特点采用最适当的收集算法。在新生代中，每次垃圾收集时都发现有大批对象死去，只有少量存活，那就选用复制算法，没有额外空间对它进行分配担保，就必须使用“标记-清理”或者“标记-整理”算法来进行回收。