垃圾回收 -- 标记压缩算法

ゝ一纸荒年。 2022-01-08 02:11 340阅读 0赞

标记- 压缩算法分为标记阶段和压缩阶段

压缩阶段通过数次搜索堆来重新装填活动对象， 压缩阶段并不会改变对象的排列顺序，只是缩小了它们之间的空隙，把它们聚集到了堆的一端

需要扫描三次

1.  扫描整个堆， 设定forwarding 指针， 即是记录活动对象信息 事先将各对象的指针全部更新到预计  
    要移动到的地址
2.  更新指针 重写所有活动对象的指针
3.  移动对象 将活动对象移动到forwarding 指针的引用目标处

特点：

可有效利用堆， 利用率高， 不用像复制算法需要预留空闲堆

压缩花费计算成本， 压缩算法需要搜索3次， 如果堆很大，那么，消耗的成本也会越来越大

Two-Finger 算法

需要搜索堆两次

必须将所有对象整理成大小一致

步骤：

1.  移动对象
2.  更新指针

是通过执行压缩操作来让活动对象填补空闲空间。此时为了让对象能恰好填补空闲空间，  
必须让所有对象大小一致

利用放置非活动对象的空间来作为活动对象的目标空间，这是为了让移动前的对象不会在GC 过程中被覆盖掉。这样一来，我们就能把forwarding 指针设定在这个移动前的对象的域中，没有必要多准备出1 个字进行单独存储

更新指针, 指向移动后的对象

特点：

不需要额外的内存空间以用于forwarding 指针， 多浪费一个字的标志位， 二是只进行两次搜索

由于是将活动对象移动到非活动对象的空间， 对象的顺序在压缩前后产生了巨大的变化， 因此，对象的位置无法控制，也就无法进行缓存加速

表格算法

执行两次压缩操作

步骤：

1.  移动对象（群）以及构筑间隙表格（break table）
2.  更新指针

连续的活动对象群一并移动， 表格算法中则使用间隙表格来预留更新指针所用的信息

例如：

\[ (950, 400), \[200, 200\], \[500, 300\]\]

![在这里插入图片描述][20190630153113929.png]

(950, 400) 说明起始地址是950， 大小是400个单位的大小

每次移动对象群时，都需要把移动前的信息注册到间隙表格里。注册入口是所移动的对象群的首地址（live）和此前对象群滑动大小（size）的组合。再移动的时候需要计算移动空间的大小

移动完成后更新指针， 引用移动前的对象的指针全部换成引用移动后的对象的指针

特点：

不要额外的空间进行交换

要维持间隙表格需要付出很高的代价。考虑到每次移动活动对象群都要进行表格的移动和更新。

在更新指针前，如果先将表格排序，则表格的搜索就能高速化， 但是排序也需要消耗时间

ImmixGC算法

immix 混合， 它将GC 标记- 清除算法和压缩组合在了一起

ImmixGC 把堆分为一定大小的“块”（block），再把每个块分成一定大小的“线”（line）。  
这个算法不是以对象为单位，而是以线为单位回收垃圾的。  
分配时程序首先寻找空的线，然后安排对象。没找到空的线时就执行GC

步骤：

1.  选定备用的From 块
2.  搜索阶段
3.  清除阶段

不过该算法不是每次都执行步骤1 的。在ImmixGC 中，只有在堆消耗严重的情况下，  
为了分配足够大小的分块时才会执行压缩。此时会通过步骤1 来选择作为压缩对象的备用块  
（备用的From 块）。  
接下来，在步骤2 中从根搜索对象，根据对象存在于何种块里来分别进行标记操作或复  
制操作。具体来说，就是对存在于步骤1 中选择的备用From 块里的对象执行复制操作，对  
除此之外的对象进行标记操作。  
步骤3 则是寻找没有被标记的线，按线回收非活动对象

[20190630153113929.png]: /images/20211220/8ad07df0495b4fe3b157726976f374e7.png

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