引言

何為終極算法？

其實(shí)就是現(xiàn)在的JVM采用的算法，并非真正的終極。說不定若干年以后，還會(huì)有新的終極算法，而且?guī)缀跏且欢〞?huì)有，因?yàn)橄嘈鸥呷藗兊哪芰Α?/p>

那么分代搜集算法是怎么處理GC的呢？

對象分類

上一章已經(jīng)說過，分代搜集算法是針對對象的不同特性，而使用適合的算法，這里面并沒有實(shí)際上的新算法產(chǎn)生。與其說分代搜集算法是第四個(gè)算法，不如說它是對前三個(gè)算法的實(shí)際應(yīng)用。

首先我們來探討一下對象的不同特性，接下來和各位來一起給這些對象選擇GC算法。

內(nèi)存中的對象按照生命周期的長短大致可以分為三種，以下命名均為個(gè)人的命名。

1、夭折對象：朝生夕滅的對象，通俗點(diǎn)講就是活不了多久就得死的對象。

例子：某一個(gè)方法的局域變量、循環(huán)內(nèi)的臨時(shí)變量等等。

2、老不死對象：這類對象一般活的比較久，歲數(shù)很大還不死，但歸根結(jié)底，老不死對象也幾乎早晚要死的，但也只是幾乎而已。

例子：緩存對象、數(shù)據(jù)庫連接對象、單例對象（單例模式）等等。

3、不滅對象：此類對象一般一旦出生就幾乎不死了，它們幾乎會(huì)一直永生不滅，記得，只是幾乎不滅而已。

例子：String池中的對象（享元模式）、加載過的類信息等等。

對象對應(yīng)的內(nèi)存區(qū)域

還記得前面介紹內(nèi)存管理時(shí)，JVM對內(nèi)存的劃分嗎？

我們將上面三種對象對應(yīng)到內(nèi)存區(qū)域當(dāng)中，就是夭折對象和老不死對象都在JAVA堆，而不滅對象在方法區(qū)。

之前的一章中我們就已經(jīng)說過，對于JAVA堆，JVM規(guī)范要求必須實(shí)現(xiàn)GC，因而對于夭折對象和老不死對象來說，死幾乎是必然的結(jié)局，但也只是幾乎，還是難免會(huì)有一些對象會(huì)一直存活到應(yīng)用結(jié)束。然而JVM規(guī)范對方法區(qū)的GC并不做要求，所以假設(shè)一個(gè)JVM實(shí)現(xiàn)沒有對方法區(qū)實(shí)現(xiàn)GC，那么不滅對象就是真的不滅對象了。

由于不滅對象的生命周期過長，因此分代搜集算法就是針對的JAVA堆而設(shè)計(jì)的，也就是針對夭折對象和老不死對象。

JAVA堆的對象回收（夭折對象和老不死對象）

有了以上分析，我們來看看分代搜集算法如何處理JAVA堆的內(nèi)存回收的，也就是夭折對象與老不死對象的回收。

夭折對象：這類對象朝生夕滅，存活時(shí)間短，還記得復(fù)制算法的使用要求嗎？那就是對象存活率不能太高，因此夭折對象是最適合使用復(fù)制算法的。

小疑問：50%內(nèi)存的浪費(fèi)怎么辦？

答疑：因?yàn)樨舱蹖ο笠话愦婊盥瘦^低，因此可以不使用50%的內(nèi)存作為空閑，一般的，使用兩塊10%的內(nèi)存作為空閑和活動(dòng)區(qū)間，而另外80%的內(nèi)存，則是用來給新建對象分配內(nèi)存的。一旦發(fā)生GC，將10%的活動(dòng)區(qū)間與另外80%中存活的對象轉(zhuǎn)移到10%的空閑區(qū)間，接下來，將之前90%的內(nèi)存全部釋放，以此類推。

為了讓各位更加清楚的看出來這個(gè)GC流程，LZ給出下面圖示。

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圖中標(biāo)注了三個(gè)區(qū)域中在各個(gè)階段，各自內(nèi)存的情況。相信看著圖，它的GC流程已經(jīng)不難理解了。

不過有兩點(diǎn)LZ需要提一下，第一點(diǎn)是使用這樣的方式，我們只浪費(fèi)了10%的內(nèi)存，這個(gè)是可以接受的，因?yàn)槲覀儞Q來了內(nèi)存的整齊排列與GC速度。第二點(diǎn)是，這個(gè)策略的前提是，每次存活的對象占用的內(nèi)存不能超過這10%的大小，一旦超過，多出的對象將無法復(fù)制。

為了解決上面的意外情況，也就是存活對象占用的內(nèi)存太大時(shí)的情況，高手們將JAVA堆分成兩部分來處理，上述三個(gè)區(qū)域則是第一部分，稱為新生代或者年輕代。而余下的一部分，專門存放老不死對象的則稱為年老代。

是不是很貼切的名字呢？下面我們看看老不死對象的處理方式。

老不死對象：這一類對象存活率非常高，因?yàn)樗鼈兇蠖嗍菑男律D(zhuǎn)過來的。就像人一樣，活的年月久了，就變成老不死了。

通常情況下，以下兩種情況發(fā)生的時(shí)候，對象會(huì)從新生代區(qū)域轉(zhuǎn)到年老帶區(qū)域。

1、在新生代里的每一個(gè)對象，都會(huì)有一個(gè)年齡，當(dāng)這些對象的年齡到達(dá)一定程度時(shí)（年齡就是熬過的GC次數(shù)，每次GC如果對象存活下來，則年齡加1），則會(huì)被轉(zhuǎn)到年老代，而這個(gè)轉(zhuǎn)入年老代的年齡值，一般在JVM中是可以設(shè)置的。

2、在新生代存活對象占用的內(nèi)存超過10%時(shí)，則多余的對象會(huì)放入年老代。這種時(shí)候，年老代就是新生代的“備用倉庫”。

針對老不死對象的特性，顯然不再適合使用復(fù)制算法，因?yàn)樗拇婊盥侍?#xff0c;而且不要忘了，如果年老代再使用復(fù)制算法，它可是沒有備用倉庫的。因此一般針對老不死對象只能采用標(biāo)記/整理或者標(biāo)記/清除算法。

方法區(qū)的對象回收（不滅對象）

以上兩種情況已經(jīng)解決了GC的大部分問題，因?yàn)镴AVA堆是GC的主要關(guān)注對象，而以上也已經(jīng)包含了分代搜集算法的全部內(nèi)容，接下來對于不滅對象的回收，已經(jīng)不屬于分代搜集算法的內(nèi)容。

不滅對象存在于方法區(qū)，在我們常用的hotspot虛擬機(jī)（JDK默認(rèn)的JVM）中，方法區(qū)也被親切的稱為永久代，又是一個(gè)很貼切的名字不是嗎？

其實(shí)在很久很久以前，是不存在永久代的。當(dāng)時(shí)永久代與年老代都存放在一起，里面包含了JAVA類的實(shí)例信息以及類信息。但是后來發(fā)現(xiàn)，對于類信息的卸載幾乎很少發(fā)生，因此便將二者分離開來。幸運(yùn)的是，這樣做確實(shí)提高了不少性能。于是永久代便被拆分出來了。

這一部分區(qū)域的GC與年老代采用相似的方法，由于都沒有“備用倉庫”，二者都是只能使用標(biāo)記/清除和標(biāo)記/整理算法。

回收的時(shí)機(jī)

JVM在進(jìn)行GC時(shí)，并非每次都對上面三個(gè)內(nèi)存區(qū)域一起回收的，大部分時(shí)候回收的都是指新生代。因此GC按照回收的區(qū)域又分了兩種類型，一種是普通GC（minor GC），一種是全局GC（major GC or Full GC），它們所針對的區(qū)域如下。

普通GC（minor GC）：只針對新生代區(qū)域的GC。

全局GC（major GC or Full GC）：針對年老代的GC，偶爾伴隨對新生代的GC以及對永久代的GC。

由于年老代與永久代相對來說GC效果不好，而且二者的內(nèi)存使用增長速度也慢，因此一般情況下，需要經(jīng)過好幾次普通GC，才會(huì)觸發(fā)一次全局GC。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的JVM内存管理--GC算法精解（五分钟教你终极算法---分代搜集算法）的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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