JVM回收算法（标记-清除算法， 复制算法， 标记-整理算法）

**Java虚拟机回收算法**

在 Java 虚拟机中，垃圾回收是为了回收内存中的无用对象而设计的。垃圾回收算法有三种主要类型：标记-清除算法、复制算法和标记-整理算法。

###1. 标记-清除算法**概述**

标记-清除算法是最基本的垃圾回收算法。它分为两个阶段：标记和清除。

* **标记阶段**: JVM 会遍历所有对象，找出哪些对象是活跃的（即被引用），并将这些对象标记为“活跃”。
* **清除阶段**: JVM 会遍历所有对象，找出哪些对象没有被标记为“活跃”，并回收这些对象所占用的内存。

**优缺点**

优点：

* 简单易实现* 无需预先分配内存缺点：

* 效率较低，因为清除阶段需要遍历所有对象，导致 JVM 需要暂停执行应用程序。
* 可能会出现碎片化问题，即回收后可能会产生一些小块的空闲内存。

**示例代码**

javapublic class MarkAndSweep {
 public static void main(String[] args) {
 // 创建一个对象 Object obj = new Object();

 // 标记阶段：将 obj 标记为活跃 mark(obj);

 // 清除阶段：回收没有被标记的对象 sweep();
 }

 private static void mark(Object obj) {
 System.out.println("标记阶段：" + obj);
 }

 private static void sweep() {
 System.out.println("清除阶段：回收无用对象");
 }
}

###2. 复制算法**概述**

复制算法是将内存分为两部分，每次只使用其中一半。每次垃圾回收时，会将活跃的对象复制到另一半内存中，然后清除原来的内存。

**优缺点**

优点：

* 可以避免碎片化问题* 效率较高，因为只需要复制活跃的对象，而不需要遍历所有对象缺点：

* 需要预先分配两倍于当前使用内存大小的内存空间* 如果有大量活跃对象，可能会导致内存占用过多**示例代码**

javapublic class Copying {
 public static void main(String[] args) {
 // 创建一个对象 Object obj = new Object();

 // 复制阶段：将 obj 复制到另一半内存中 copy(obj);

 // 清除阶段：回收原来的内存 sweep();
 }

 private static void copy(Object obj) {
 System.out.println("复制阶段：" + obj);
 }

 private static void sweep() {
 System.out.println("清除阶段：回收无用对象");
 }
}

###3. 标记-整理算法**概述**

标记-整理算法是将所有存活的对象都向一端移动，然后清除掉边界以外的内存。

**优缺点**

优点：

* 可以避免碎片化问题* 效率较高，因为只需要遍历所有对象一次缺点：

* 需要预先分配足够大的内存空间* 如果有大量活跃对象，可能会导致内存占用过多**示例代码**

javapublic class MarkAndCompact {
 public static void main(String[] args) {
 // 创建一个对象 Object obj = new Object();

 // 标记阶段：将 obj 标记为活跃 mark(obj);

 // 整理阶段：将所有存活的对象向一端移动 compact();

 // 清除阶段：回收边界以外的内存 sweep();
 }

 private static void mark(Object obj) {
 System.out.println("标记阶段：" + obj);
 }

 private static void compact() {
 System.out.println("整理阶段：将所有存活的对象向一端移动");
 }

 private static void sweep() {
 System.out.println("清除阶段：回收无用对象");
 }
}

综上所述，垃圾回收算法有三种主要类型：标记-清除算法、复制算法和标记-整理算法。每种算法都有其优缺点和使用场景。选择合适的算法需要根据具体需求进行权衡。