GC 解释：算法

如上一篇文章所述，我们在 HotSpot JVM 中提供了四种不同的垃圾收集器。它们之间存在一些显着差异，但用于完成实际工作的算法背后的实际概念非常相似。在这篇简短的文章中，我将尝试解释三种基本算法：

• 标记清除
• 标记清除紧凑
• 标记复制

GC根

在我们进入细节之前，让我们确保我们对什么是 GC Roots 有一个共同的理解。这些是可从堆外直接访问 的对象。例如：

• 活跃线程
• 静态变量
• 局部变量（可通过线程堆栈访问）
• JNI 参考

标记

所有讨论的算法都有相同的标记阶段。标记阶段是遍历整个对象图，从 GC Roots 开始。当 GC 访问该对象时，它会将其标记为可访问并因此处于活动状态。所有从 GC Roots 无法到达的对象都是垃圾。标记需要停止世界 (STW) 暂停，因为正在运行的应用程序线程可能会干扰。 STW 停顿多长时间，主要取决于访问对象的数量。

扫标

在标记阶段之后，我们得到了已访问对象（可通过 GC Roots 访问）和未访问对象占用的内存空间。扫描阶段释放包含无法访问的对象的内存碎片。这很简单，但是因为死对象不一定彼此相邻，所以我们最终会得到一个碎片化的内存。这本身并不坏，但试图将太大的对象放入内存可能会导致 OutOfMemoryError。

标记清除紧凑

该算法解决了内存碎片问题。所有活着的对象都被标记后，它们被移动到内存空间的开头。这有助于避免因内存过于碎片化而导致的 OutOfMemoryError，但压缩堆并不是免费的。复制对象并更新对它们的所有引用需要时间，并且这一切都发生在 STW 暂停期间。

标记复制

标记复制算法将所有活动对象复制到新的内存区域。先前占用的区域被认为是空闲的。下次执行 mark-copy 时，所有存活的对象都被移回之前的内存区域。可以想象，这当然会导致内存压缩。不幸的是，它需要足够大的额外区域来容纳任何给定时间点的所有活动对象。

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