Java垃圾回收机制算法

Java语言的一大特点就是可以进行自动垃圾回收处理，而无需开发人员过于关注系统资源的释放情况，垃圾回收机制要处理的基本问题有3个，1、哪些对象需要回收，2、何时回收这些对象，3、如何回收这些对象。下面是几种常见的垃圾回收算法及其核心思想：

1、引用计数发：这是最古老也是最经典的垃圾收集方法，其算法很简单，对于一个对象A，只要任何一个对象引用了A，则A的引用计数器就加1，当引用失效时，引用计数器就减1，只要对象A的引用计数器的值为0，则对象A就不在被使用，可以作为垃圾清除。这种方法虽然简单，但是无法解决循环引用的问题，就是两个对象相互引用，而没有第三方引用，本来AB都改被清除的，反而无法被清除句造成了内存泄露，所以这种方法现在是不使用的。

2、标记-清除算法：这是现代垃圾回收算法的基础，标记-清除算法将垃圾回收分为两个阶段：标记阶段和清除阶段，在标记阶段，首先通过根节点，标记所有从根节点开始的可达对象，未被标记的对象就是未被引用的垃圾对象，然后再清除阶段，清除所有未被标记的对象。这个思想的意思是，在程序的起点开始就是一个根节点，随着程序的运行就会引用不同的节点，被引用的做标记，未被引用的做清除标记，做清除标记的作为垃圾回收。这种算法的缺点就是会产生空间碎片。

3、复制算法：这是一种高效的回收算法，其核心思想是：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存活的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的所有对象，然后再交换两个内存的角色，这样就完成了垃圾回收。其缺点是当内存中大部分都是存活对象，那么这种算法都是在做无用功。

4、标记-压缩算法：这是一种老年代的回收算法，在标记-清除算法做了改进，也是从根节点开始，对所有对象做一次标记，对标记清除的对象不是简单的清除，而是先把存活对象压缩到内存的一端，确定好边界之后，再把所有的标记清除的对象全部删除，这样就避免了碎片的产生，同时又不需要频繁交换空间。

5、增量算法：在大部分垃圾回收过程中，一旦开始回收，应用程序所有线程都处在挂起状态，时间很长的情况下，会影响用户体验以及性能稳定。增量的算法就是：如果一次性将所有垃圾进行处理，需要造成系统长时间的停顿，那么可以让垃圾回收线程与程序线程交替进行，每次只回收一片区域，接着再切换到程序进程，缺点就是：线程之间的不停切换会影响整体成本的升高。

6、分代：前面的算法都各有自己的优缺点，分代的基本思想就是：它将内存区间根据对象的特点分为几块，根据每块内存区间的特点，使用不同的算法，从而提高垃圾回收效率。一般内存区域分为老生代和新生代，新建的对象建在新生代，常用的对象建在老生代，新生代用复制算法，老生代用标记-压缩算法。这样两边的效率最高，这是目前最常用的垃圾回收算法。