常见的【垃圾收集算法】

1. 标记 - 清除算法（Mark-Sweep）

自己的理解:

标记清除算法:从GC root出发扫描，并标记所有存活的对象，之后清除没有标记的对象。

优点是：核心流程简单；

缺点是:导致内存碎片化严重(无法分配需要连续空间的大对象，例如数组)。在可回收的对象(垃圾对象)多时，大量的标记清除特别耗时(由于标记过程需要全堆遍历，会使得 GC 停顿时间较长，比较耗时)

注意:标记用的是三色标记法

更专业一点:

标记 - 清除算法是通过 GC Roots 扫描标记存活对象，回收未标记对象的垃圾回收算法。
其核心流程简洁，但存在明显缺陷：标记阶段全堆遍历，对象数量多时常导致 GC 停顿久；回收后产生的内存碎片化，会引发大对象分配失败、后续内存分配和垃圾回收效率降低等问题。
该算法常应用于对停顿时间要求不是极端严格，且能通过其他机制一定程度缓解碎片化影响的场景（如老年代部分垃圾回收场景），同时也因这些特点，在与复制算法、标记 - 整理算法的对比中，有独特的适用范围和权衡考量。

• 流程：

  1. 标记：遍历对象图，标记所有存活对象。
  2. 清除：遍历堆内存，回收未标记的对象（直接释放内存）。

• 优缺点：

  • 优点：实现简单，无需移动对象。

  • 缺点：产生内存碎片（零散的空闲内存无法分配大对象(数组)）；标记和清除过程耗时（全堆遍历）。

2. 复制算法（Copying）

自己的理解:

标记-复制算法:将内存分为两个大小相同的区域，每次只使用其中一个，当垃圾回收时将存活的对象复制到另一块区域，然后清除正在使用的区域。

优点是无内存碎片。

缺点是:首先当一个区域存活的对象太多时，需要较多的内存间复制，效率低。

第二个是浪费内存，每次只使用一半的内存。特别适合新生代，因为新生代每次存活的对象少，复制就少，性能影响就不那莫明显。

补充:

HotSpot 里新生代用 8:1:1 的 Eden+Survivor 结构，本质也是这种算法的优化，既保留无碎片优势，又提高了内存利用率

• 流程：
  将内存分为两块等大区域（如新生代的 Eden + s0、s1），每次只用其中一块。回收时，将存活对象复制到另一块空白区域，然后清空当前区域。
• 优缺点：
  • 优点：无内存碎片，适合存活率低的区域（如新生代）。
  • 缺点：浪费内存（使现有得可用空间变为原来得一半）；复制对象有性能开销（小对象影响小，大对象成本高）。

  3. 标记 - 整理算法（Mark-Compact）

自己的理解:

标记-整理算法:标记过程和标记清除过程一样，首先是从GC Roots出发标记存活的对象，但后续过程它是将存活的对象移到内存一端，然后直接清除边界以外的内存。

优点是解决了内存碎片的问题，缺点是需要移动对象，可能有性能开销。

更全面一点:

“标记 - 整理算法的标记阶段和标记 - 清除一致，都是从 GC Roots 出发标记存活对象。但后续它会把存活对象移动到内存的一端，然后清除边界外的所有内存。
优点是彻底解决了内存碎片化问题，避免大对象分配失败；缺点是移动对象时需要修改引用地址，可能带来性能开销，尤其是存活对象多的时候。
这种算法很适合老年代，因为老年代对象存活率高，用复制算法成本太高，用标记 - 清除会有碎片，而标记 - 整理能平衡这两点，虽然有移动成本，但老年代回收频率低，整体更合理。”