相信不少猿友看到標題就認為LZ是標題黨了，不過既然您已經被LZ忽悠進來了，那就好好的享受一頓算法大餐吧。不過LZ丑話說前面哦，這篇文章應該能讓各位徹底理解標記/清除算法，不過倘若各位猿友不能在五分鐘內看完，那就不是LZ的錯啦。

好了，前面只是小小開個玩笑，讓各位猿友放松下心情。下面即將與各位分享的，是GC算法中最基礎的算法——標記/清除算法。如果搞清楚這個算法，那么后面兩個就完全是小菜一碟了。

首先，我們回想一下上一章提到的根搜索算法，它可以解決我們應該回收哪些對象的問題，但是它顯然還不能承擔垃圾搜集的重任，因為我們在程序（程序也就是指我們運行在JVM上的JAVA程序）運行期間如果想進行垃圾回收，就必須讓GC線程與程序當中的線程互相配合，才能在不影響程序運行的前提下，順利的將垃圾進行回收。

為了達到這個目的，標記/清除算法就應運而生了。它的做法是當堆中的有效內存空間（available memory）被耗盡的時候，就會停止整個程序（也被成為stop the world），然后進行兩項工作，第一項則是標記，第二項則是清除。

下面LZ具體解釋一下標記和清除分別都會做些什么。

標記：標記的過程其實就是，遍歷所有的GC Roots，然后將所有GC Roots可達的對象標記為存活的對象。

清除：清除的過程將遍歷堆中所有的對象，將沒有標記的對象全部清除掉。

其實這兩個步驟并不是特別復雜，也很容易理解。LZ用通俗的話解釋一下標記/清除算法，就是當程序運行期間，若可以使用的內存被耗盡的時候，GC線程就會被觸發并將程序暫停，隨后將依舊存活的對象標記一遍，最終再將堆中所有沒被標記的對象全部清除掉，接下來便讓程序恢復運行。

下面LZ給各位制作了一組描述上面過程的圖片，結合著圖片，我們來直觀的看下這一過程，首先是第一張圖。

這張圖代表的是程序運行期間所有對象的狀態，它們的標志位全部是0（也就是未標記，以下默認0就是未標記，1為已標記），假設這會兒有效內存空間耗盡了，JVM將會停止應用程序的運行并開啟GC線程，然后開始進行標記工作，按照根搜索算法，標記完以后，對象的狀態如下圖。

可以看到，按照根搜索算法，所有從root對象可達的對象就被標記為了存活的對象，此時已經完成了第一階段標記。接下來，就要執行第二階段清除了，那么清除完以后，剩下的對象以及對象的狀態如下圖所示。

可以看到，沒有被標記的對象將會回收清除掉，而被標記的對象將會留下，并且會將標記位重新歸0。接下來就不用說了，喚醒停止的程序線程，讓程序繼續運行即可。

其實這一過程并不復雜，甚至可以說非常簡單，各位說對嗎。不過其中有一點值得LZ一提，就是為什么非要停止程序的運行呢？

這個其實也不難理解，LZ舉個最簡單的例子，假設我們的程序與GC線程是一起運行的，各位試想這樣一種場景。

假設我們剛標記完圖中最右邊的那個對象，暫且記為A，結果此時在程序當中又new了一個新對象B，且A對象可以到達B對象。但是由于此時A對象已經標記結束，B對象此時的標記位依然是0，因為它錯過了標記階段。因此當接下來輪到清除階段的時候，新對象B將會被苦逼的清除掉。如此一來，不難想象結果，GC線程將會導致程序無法正常工作。

上面的結果當然令人無法接受，我們剛new了一個對象，結果經過一次GC，忽然變成null了，這還怎么玩？

到此為止，標記/清除算法LZ已經介紹完了，下面我們來看下它的缺點，其實了解完它的算法原理，它的缺點就很好理解了。

1、首先，它的缺點就是效率比較低（遞歸與全堆對象遍歷），而且在進行GC的時候，需要停止應用程序，這會導致用戶體驗非常差勁，尤其對于交互式的應用程序來說簡直是無法接受。試想一下，如果你玩一個網站，這個網站一個小時就掛五分鐘，你還玩嗎？

2、第二點主要的缺點，則是這種方式清理出來的空閑內存是不連續的，這點不難理解，我們的死亡對象都是隨即的出現在內存的各個角落的，現在把它們清除之后，內存的布局自然會亂七八糟。而為了應付這一點，JVM就不得不維持一個內存的空閑列表，這又是一種開銷。而且在分配數組對象的時候，尋找連續的內存空間會不太好找。

看完它的缺點估計有的猿友要忍不住吐糟了，“這么說這個算法根本沒法用嘛，那LZ還介紹這么個玩意干什么。”

猿友們莫要著急，一個算法有缺點，高人們自然會想盡辦法去完善它的。而接下來我們要介紹的兩種算法，皆是在標記/清除算法的基礎上優化而產生的。具體的內容，下一次LZ再和各位分享。

from:?左瀟龍

http://www.importnew.com/22996.html

總結

以上是生活随笔為你收集整理的JVM内存管理–GC算法精解（五分钟让你彻底明白标记/清除算法）的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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