GC算法
三色标记算法 (Tri-color marking)
三色标记法是传统 Mark-Sweep 的一个改进,它是一个并发的 GC 算法。
原理如下,
- 首先创建三个集合:白、灰、黑。
- 将所有对象放入白色集合中。
- 然后从根节点开始遍历所有对象(注意这里并不递归遍历),把遍历到的对象从白色集合放入灰色集合。
- 之后遍历灰色集合,将灰色对象引用的对象从白色集合放入灰色集合,之后将此灰色对象放入黑色集合
- 重复 4 直到灰色中无任何对象
- 通过write-barrier检测对象有变化,重复以上操作
- 收集所有白色对象(垃圾)
这个算法可以实现 "on-the-fly",也就是在程序执行的同时进行收集,并不需要暂停整个程序。
但是也会有一个缺陷,可能程序中的垃圾产生的速度会大于垃圾收集的速度,这样会导致程序中的垃圾越来越多无法被收集掉。使用这种算法的是 Go 1.5、Go 1.6。
分代收集
分代收集算法基于这样两个共识:
- 长生命周期的对象是不需要频繁扫描的。
- 内存分配存在这么一个事实 “most object die young”。
分代收集也是传统 Mark-Sweep 的一个改进。一般 GC 都会分三代,在 java 中称之为新生代(Young Generation)、年老代(Tenured Generation)和永久代(Permanent Generation);在 .NET 中称之为第0代、第1代和第2代。
原理如下:
- 新对象放入第 0 代
- 当内存用量超过一个较小的阈值时,触发 0 代收集
- 第 0 代幸存的对象(未被收集)放入第 1 代
- 只有当内存用量超过一个较高的阈值时,才会触发 1 代收集
- 2 代同理
因为 0 代中的对象十分少,所以每次收集时遍历都会非常快(比 1 代收集快几个数量级)。只有内存消耗过于大的时候才会触发较慢的 1 代和 2 代收集。
因此,分代收集是目前比较好的垃圾回收方式。使用的语言(平台)有 jvm、.NET 。