常见gc算法

引用计数算法

给对象中添加一个引用计数器，每当有一个地方引用它时，计数器值就加1；当引用失效时，计数器值就减1；任何时刻计数器为0的对象就是不可能再被使用的。

缺点：引用和去引用伴随加法和减法，影响性能。
致命的缺陷：对于循环引用的对象无法进行回收。

根搜索算法

它的处理方式就是，设立若干种根对象，当任何一个根对象到某一个对象均不可达时，则认为这个对象是可以被回收的。

可达性分析：

从根（GC Roots）的对象作为起始点，开始向下搜索，搜索所走过的路径称为“引用链”，当一个对象到GC Roots没有任何引用链相连(用图论的概念来讲，就是从GC Roots到这个对象不可达)时，则证明此对象是不可用的。
在JAVA语言中，可以当做GC roots(GC根)的对象有以下几种：

1. 栈（栈帧中的本地变量表）中引用的对象。

2. 方法区中的静态成员。

3. 方法区中的常量引用的对象（全局变量）。

4. 本地方法栈中JNI（一般说的Native方法）引用的对象。

第一和第四种都是指的方法的本地变量表，第二种表达的意思比较清晰，第三种主要指的是声明为final的常量值。

标记清除算法

当堆中的有效内存空间（available memory）被耗尽的时候，就会停止整个程序(也被成为stop the world)，然后进行两项工作，第一项则是标记，第二项则是清除。

1. 标记：标记的过程其实就是，遍历所有的GC Roots，然后将所有GC Roots可达的对象标记为存活的对象。

2. 清除：清除的过程将遍历堆中所有的对象，将没有标记的对象全部清除掉。
   没有被标记的对象将会回收清除掉，而被标记的对象将会留下，并且会将标记位重新归0

标记-清除算法的缺点：

1. 首先，它的缺点就是效率比较低（递归与全堆对象遍历），导致stop the world的时间比较长，尤其对于交互式的应用程序来说简直是无法接受。

2. 第二点主要的缺点，则是这种方式清理出来的空闲内存是不连续的，这点不难理解，我们的死亡对象都是随即的出现在内存的各个角落的，现在把它们清除之后，内存的布局自然会乱七八糟。而为了应付这一点，JVM就不得不维持一个内存的空闲列表，这又是一种开销。而且在分配数组对象的时候，寻找连续的内存空间会不太好找。

复制算法：（新生代的GC）

将原有的内存空间分为两块，每次只使用其中一块，在垃圾回收时，将正在使用的内存中的存活对象复制到未使用的内存块中，之后，清除正在使用的内存块中的所有对象，交换两个内存的角色，完成垃圾回收。

将内存分为一块比较大的Eden空间和两块较小的Survivor空间，每次使用Eden和其中一块Survivor。当回收时，将Eden和Survivor中还存活着的对象一次性地复制到另外一块Survivor空间上，最后清理掉Eden和刚才用过的Survivor空间。

当Survivor空间不够用时，需要依赖于老年代进行分配担保，所以大对象直接进入老年代

标记-整理算法：（老年代的GC）

和标记-清除算法一样，标记-压缩算法也首先需要从根节点开始，对所有可达对象做一次标记；但之后，它并不简单的清理未标记的对象，而是将所有的存活对象压缩到内存的一端；之后，清理边界外所有的空间。

标记：它的第一个阶段与标记/清除算法是一模一样的，均是遍历GC Roots，然后将存活的对象标记。

整理：移动所有存活的对象，且按照内存地址次序依次排列，然后将末端内存地址以后的内存全部回收。因此，第二阶段才称为整理阶段。

标记-清除算法、复制算法、标记整理算法的总结：

三个算法都基于根搜索算法去判断一个对象是否应该被回收，而支撑根搜索算法可以正常工作的理论依据，就是语法中变量作用域的相关内容。因此，要想防止内存泄露，最根本的办法就是掌握好变量作用域，而不应该使用C/C++式内存管理方式。

在GC线程开启时，或者说GC过程开始时，它们都要暂停应用程序（stop the world）。

它们的区别如下：（>表示前者要优于后者，=表示两者效果一样）

• 效率：复制算法>标记/整理算法>标记/清除算法（此处的效率只是简单的对比时间复杂度，实际情况不一定如此）。

• 内存整齐度：复制算法=标记/整理算法>标记/清除算法。

• 内存利用率：标记/整理算法=标记/清除算法>复制算法。