一、标记 - 清除算法

标记 - 清除算法是现代垃圾回收算法的思想基础。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。标记阶段，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。后续的算法都是基于这种思路并对其不足进行改进的。它的主要缺点有两个：1、一个是效率问题，标记和清除两个过程的效率都不高。2、另一个是空间问题，标记清除后，空间是不连续，的，产生大量的内存碎片，空间碎片太多会导致以后在程序运行过程中需要分配较大对象时，无法找到足够的连续内存而导致提前触发垃圾回收动作。

二、复制算法

与标记 - 清除算法相比，复制算法是一种相对高效的回收方法。它的核心思想是：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的存活对象复制到未使用的内存块中，之后，清除正在使用中的内存块的所有对象，交换两个内存的角色，完成垃圾回收。如果系统中的垃圾对象很多，复制算法需要复制的存活对象数量并不会太大。因此，在真正需要垃圾回收的时刻，复制算法的效率还是很高的。又因为对象是在垃圾回收过程中统一被复制到新的内存空间中，因此，可确保回收后的内存空间没有碎片。但是仍然有个缺点，就是这个算法，要将系统内存折半。

       在 java 的新生代串行垃圾回收器中，使用了复制算法的思想。新生代分为 eden 空间，from 空间和 to 空间三个部分，其中 from 和 to 空间可以视为用于复制的两块大小相同、地位相等，且可以进行角色互换的空间块。from 和 to 空间也称为 survivor 空间，即幸存者空间，用于存放未被回收的对象。

        在垃圾回收时，Eden 空间中的存活对象会被复制到未被使用的 survivor 空间中（假设 to，如图 s1），正在使用的 survivor 空间（假设 from，如图 s0）中的年轻对象也会被复制到 to 空间中（如图 s1）（大对象，或者老年对象会直接进入老年代，如果 to 空间已经满了，对象也会直接进入老年代），此时 eden 空间和 from 空间中的剩余对象就是垃圾对象，可以直接清空，to 空间则存放此次回收后的存活对象。这种复制算法，既可以保证空间的连续性，又避免了大量的内存空间浪费。

        复制算法比较适合新生代，因为新生代，存活对象比较少，复制算法会 比较好。如果存活对象较多的时候，就要进行较多的复制操作，效率会变低，更关键是，如果不想浪费 50% 的空间，就需要额外的空间进行分配。所以老年代一般不适合复制算法，接下来说的标记 - 整理算法，适合老年代进行回收。

三、标记 - 整理算法，也叫标记 - 压缩算法，这种算法适用于老年代回收，它是在标记 - 清除算法基础上进行了优化，首先也是需要从根节点开始，对所有要回收的对象进行标记，但是之后，不是清理要回收的对象，而是将所有存活的对象压缩到内存的一端，之后，清理边界外所有的所有的空间。这种方法既避免了碎片的发生，又不需要两块相同的内存空间，因此性价比高。

四、分代收集算法

当前虚拟机垃圾收集都采用分代收集算法，这种算法不是什么新的思想，只是根据对象存活周期的不同将内存进行分块，新生代每次垃圾收集时发现大批对象死去，只有少量存活，所以只要付出少量存活对象的复制成本就可以完成收集，所以适用于复制算法。老年代中因为对象存活率高、没有额外空间对它进行分配担保，所以适合于标记 - 清除算法或是标记 - 整理算法来回收。
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