标记-整理算法

╰半夏微凉° 2022-08-31 11:02 222阅读 0赞

# 一 背景 #

复制算法的高效性是建立在存活对象少、垃圾对象多的前提下的。这种情况在新生代经常发生，但是在老年代，更常见的情况是大部分对象都是存活对象。如果依然使用复制算法，由于存活对象较多，复制的成本也将很高。因此，基于老年代垃圾回收的特性，需要使用其他的算法。

标记-清除算法的确可以应用在老年代中，但是该算法不仅执行效率低下，而且在执行完内存回收后还会产生内存碎片，所以 JVM 的设计者需要在此基础之上进行改进。标记-压缩（Mark-Compact）算法由此诞生。

1970年前后，G.L.Steele、C.J.Chene 和 D.s.Wise 等研究者发布标记-压缩算法。在许多现代的垃圾收集器中，人们都使用了标记-压缩算法或其改进版本。

# 二 执行过程 #

第一阶段和标记清除算法一样，从根节点开始标记所有被引用对象。

第二阶段将所有的存活对象压缩到内存的一端，按顺序排放。之后，清理边界外所有的空间。

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# 三 标记-清除和标记-整理的区别 #

标记-压缩算法的最终效果等同于标记-清除算法执行完成后，再进行一次内存碎片整理，因此，也可以把它称为标记-清除-压缩（Mark-Sweep-Compact）算法。

二者的本质差异在于标记-清除算法是一种非移动式的回收算法，标记-压缩是移动式的。是否移动回收后的存活对象是一项优缺点并存的风险决策。可以看到，标记的存活对象将会被整理，按照内存地址依次排列，而未被标记的内存会被清理掉。如此一来，当我们需要给新对象分配内存时，JVM只需要持有一个内存的起始地址即可，这比维护一个空闲列表显然少了许多开销。

# 四 标整的优缺点 #

## 1 优点 ##

*  消除了标记-清除算法当中，内存区域分散的缺点，我们需要给新对象分配内存时，JVM 只需要持有一个内存的起始地址即可。
 *  消除了复制算法当中，内存减半的高额代价。

## 2 缺点 ##

*  从效率上来说，标记-整理算法要低于复制算法。
 *  移动对象的同时，如果对象被其他对象引用，则还需要调整引用的地址。
 *  移动过程中，需要全程暂停用户应用程序。即：STW。

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