垃圾回收算法

1. 核心思想

Java是如何实现垃圾回收的呢？简单来说，垃圾回收要做的有两件事：
1、找到内存中存活的对象
2、释放不再存活对象的内存，使得程序能再次利用这部分空间

2. 垃圾回收算法历史

1960年John McCarthy发布了第一个GC算法：标记-清除算法。
1963年Marvin L. Minsky发布了复制算法。
本质上后续所有的垃圾回收算法，都是在上述两种算法的基础上优化而来：

3. 垃圾回收算法的评价标准

Java垃圾回收过程会通过单独的GC线程来完成，但是不管使用哪一种GC算法，都会有部分阶段需要停止所有的用户线程。这个过程被称之为Stop The World简称STW，如果STW时间过长则会影响用户的使用。
所以判断GC算法是否优秀，可以从三个方面来考虑：

3.1 吞吐量

吞吐量指的是CPU用于执行用户代码的时间与CPU总执行时间的比值，即吞吐量=执行用户代码时间/(执行用户代码时间+GC时间)。吞吐量数值越高，垃圾回收的效率就越高。
比如：虚拟机总共运行了100分钟，其中GC花掉1分钟，那么吞吐量就是99%

3.2 最大暂停时间

最大暂停时间指的是所有在垃圾回收过程中的STW时间最大值。比如如下的图中，黄色部分的STW就是最大暂停时间，显而易见上面的图比下面的图拥有更少的最大暂停时间。最大暂停时间越短，用户使用系统时受到的影响就越短。

3.3 堆使用效率

不同垃圾回收算法，对堆内存的使用方式是不同的。比如标记清除算法，可以使用完整的堆内存。而复制算法会将堆内存一分为二，每次只能使用一半内存。从堆使用效率上来说，标记清除算法要优于复制算法。 上述三种评价标准：堆使用效率、吞吐量，以及最大暂停时间不可兼得。
一般来说，堆内存越大，最大暂停时间就越长。想要减少最大暂停时间，就会降低吞吐量。不同的垃圾回收算法，适用于不同的场景。