图解JVM垃圾内存回收算法

图解JVM垃圾内存回收算法攻略

1. 垃圾内存回收算法概述

JVM（Java虚拟机）的垃圾内存回收算法是为了管理Java程序运行时所使用的内存空间，以便及时释放不再使用的对象，从而提高内存利用率和程序性能。下面将详细介绍几种常见的垃圾内存回收算法。

2. 标记-清除算法

标记-清除算法是最基本的垃圾内存回收算法之一。它的过程如下：

1. 标记阶段：从根对象（如堆栈、静态变量等）开始，递归地遍历所有可达对象，并将它们标记为“存活”。
2. 清除阶段：遍历整个堆，将未标记的对象（即“垃圾”）进行清除，释放其占用的内存空间。

示例说明：
假设有以下对象引用关系图：

A -> B -> C
     |
     V
     D

其中，A是根对象，B、C、D是可达对象。标记-清除算法的执行过程如下：

1. 从根对象A开始，标记B、C、D为“存活”。
2. 清除未标记的对象，即清除未被标记的E、F等垃圾对象。

3. 复制算法

复制算法是一种空间换时间的垃圾内存回收算法。它的过程如下：

1. 将堆内存分为两个大小相等的区域，分别称为“From”区和“To”区。
2. 标记-复制阶段：从根对象开始，递归地遍历所有可达对象，并将它们复制到“To”区。
3. 清除阶段：清除“From”区中的所有对象，释放其占用的内存空间。
4. 交换阶段：交换“From”区和“To”区的角色，使得“To”区成为新的“From”区。

示例说明：
假设有以下对象引用关系图：

A -> B -> C
     |
     V
     D

其中，A是根对象，B、C、D是可达对象。复制算法的执行过程如下：

1. 从根对象A开始，将B、C、D复制到“To”区。
2. 清除“From”区中的所有对象，即清除A、B、C、D等垃圾对象。
3. 交换“From”区和“To”区的角色，使得“To”区成为新的“From”区。

4. 标记-整理算法

标记-整理算法是一种改进的标记-清除算法，它的过程如下：

1. 标记阶段：从根对象开始，递归地遍历所有可达对象，并将它们标记为“存活”。
2. 整理阶段：将所有存活对象向一端移动，然后清除端边界以外的所有对象，释放其占用的内存空间。

示例说明：
假设有以下对象引用关系图：

A -> B -> C
     |
     V
     D

其中，A是根对象，B、C、D是可达对象。标记-整理算法的执行过程如下：

1. 从根对象A开始，标记B、C、D为“存活”。
2. 将存活对象B、C、D向一端移动，形成连续的内存块。
3. 清除端边界以外的所有对象，即清除未被标记的E、F等垃圾对象。

结论

以上是对几种常见的JVM垃圾内存回收算法的详细讲解。不同的算法有不同的优缺点，可以根据具体的应用场景选择合适的算法来提高程序的性能和内存利用率。