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在Java中常见的垃圾回收算法有哪些_JavaGC算法说明

P粉602998670

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发布时间:2026-01-30 12:28:02

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来源于php中文网

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标记-清除算法适合老年代对象存活率高、回收频率低的场景,因其不移动对象导致内存碎片,易因无法分配大对象而触发Full GC或OOM。

在java中常见的垃圾回收算法有哪些_javagc算法说明

标记-清除算法适合什么场景?为什么它容易引发OOM

标记-清除算法(Mark-Sweep)是JVM最早采用的基础回收策略,适用于老年代中对象存活率高、回收频率低的场景。但它不移动对象,只标记+清除,导致大量内存碎片。当后续需要分配大对象(如字节数组、大集合)时,即使总空闲内存足够,也可能因缺乏连续空间而触发 Full GC,甚至直接抛出 java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space

  • 典型表现:GC日志中频繁出现 concurrent mode failure(CMS下)或 promotion failed(Parallel GC下)
  • 避免方式:不要长期持有大对象引用;对已知生命周期长的大对象,可考虑用 -XX:PretenureSizeThreshold 直接分配到老年代,绕过新生代复制开销
  • 注意:HotSpot 中 Serial Old 和 CMS 的老年代回收都基于此算法变体,但 CMS 后期已被弃用(JDK 14 起移除),新项目应避开

复制算法为什么只用在新生代?8:1:1比例怎么来的

复制算法(Copying)把Eden和两个Survivor区按 8:1:1 划分,本质是为适配“朝生夕死”特性——统计表明约98%的新生代对象在一次Minor GC后就不可达。只保留10%的 Survivor 空间,既够存放少量幸存对象,又避免浪费过多内存。

  • 若 Survivor 空间不足,多余对象会通过 分配担保机制 直接进入老年代,可能提前触发老年代GC
  • 实际中可通过 -XX:SurvivorRatio=6 调整为 6:2:2,但盲目调大会增加复制成本,调小则加剧担保失败风险
  • 注意:G1ZGC 已不再使用传统复制算法,而是基于 Region 的增量式转移,所以 -XX:SurvivorRatio 对它们无效

标记-整理 vs 标记-清除:老年代到底该选哪个

标记-整理算法(Mark-Compact)在标记后将存活对象向一端滑动,再清理边界外内存,彻底解决碎片问题。而标记-清除只是清空“洞”,不整理。HotSpot 中 Serial Old 和 Parallel Old 默认用标记-整理,CMS 用标记-清除(因此必须配合压缩触发,如 -XX:+UseCMSCompactAtFullCollection)。

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  • 关键区别:标记-整理会带来额外移动开销(尤其是老年代对象多、引用关系复杂时),但换来的是稳定的大对象分配能力
  • 如果你的应用大量使用 ByteBuffer.allocateDirect() 或频繁创建 byte[1024*1024] 类型对象,强烈建议禁用 CMS,改用 Parallel Old 或 G1
  • 一个易忽略点:System.gc() 触发的 Full GC 在默认配置下仍会执行整理(除非显式加 -XX:+DisableExplicitGC),但不等于能替代合理对象生命周期设计

分代收集不是算法,而是策略:别把它和具体算法混淆

分代收集(Generational Collection)本身不是一种独立算法,而是对堆内存按对象年龄做逻辑分区(Eden、S0/S1、Old、Metaspace),再为不同区域绑定最适合的回收算法。比如新生代用复制,老年代用标记-整理——这是组合策略,不是单个算法。

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  • 常见误解:以为“用了G1就不用分代”,其实 G1 仍是分代的(有 young-only 阶段和 mixed 阶段),只是物理上不分区为固定年轻/老年代,而是动态识别回收收益高的 Region
  • 调优信号:如果 GC logs 显示 Young GC 频次正常但 Mixed GC 占比过高,说明老年代对象晋升太快,应检查是否有缓存未设淘汰策略、Stream.collect() 误用等隐式长生命周期引用
  • 最常被跳过的一步:没确认 JVM 实际启用的 GC 算法。用 java -XX:+PrintCommandLineFlags -version 查看默认值,JDK 17+ 默认是 G1,但很多遗留系统仍跑在 Parallel GC 上却没意识到

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