本篇主要阐述一下java垃圾收集的几种算法（垃圾收集主要发生在Java堆和方法区）。其中主要包括：引用计数法（JVM未使用）、标记-清除算法、标记-压缩（清理）算法、复制算法和分代收集算法。下面简单介绍一下其实现的原理。

1、引用计数法

引用计数法的实现相对简单，每个对象的实例都保存着被引用的个数，如下图所示。该数值随着被引用的个数的增减而增减。

引用计数法示例图

但是由于引用计数法在引用成环的时候无法进行计数，故JVM并未采用该方法。如下图所示：

引用计数法成环示意图

2、标记-清除算法

标记清除算法可以分为两个阶段：标记阶段和清除阶段。其中标记阶段标识出了所有需要回收的对象。其次在标记完成之后，对已经标记的对象实施清理工作。一个方面，原先已经被占用的内存空间的位置没有改变，这样以来就会产生大量的内存碎片；另外，标记清除的效率不高（当无效内存较多时，标记和清除都比较耗时）。如下图所示：

标记-清除算法示意图

3、标记-压缩（清理）算法

标记-压缩算法相对于标记-清除算法而言，前半部分的过程相同，也就是标记阶段。但对于压缩阶段，它将有效的空间依次整理成连续的内存空间。完成之后，以最后的有效空间为边界，释放后面的所有内存空间。如下图所示：

标记-压缩（清理）算法示意图

4、复制算法

复制算法概括为，内存中同时有两片相同大小的空间。同一时间只有一片空间可以被利用，另外一片空间则作为GC时，有效内存要拷贝到的空间。当数据从前一片空间中全部拷贝到后一片空间时，前一片的内存空间会被全部释放。如下图所示：

复制算法示意图

复制算法相对于其他几种算法而言，会浪费一半的内存空间。因此在实际的应用当中（以Hotspot为例），会使用复制算法结合标记-压缩（清理）的思想。其效果图如下所示：

复制算法的整合示意图

5、分代收集算法

当前商用的JVM大都使用了分代收集的思想，（以Hotspot为例）通常可以将堆内存分为新生代和老年代。新生代又可以分为，一块较大空间的Eden区和两块较小且相等的Survivor1和Survivor2区。每次新产生的对象优先放在Eden区，S1和S2区则存放年龄更大的对象，并且两者的GC算法为复制算法。年龄更大的对象则会进入老年代。其示意图可参考上面的“复制算法的整合示意图”。

JVM-GC算法