继上篇报告了栈和堆今后，措施已经可以“一连”运行了。此篇就来聊聊为了更高效的编写出“一连”运行的措施，要对内存打点举办须要的优化(improve)，继承来看看what’s beyond the scene。

在上篇中已经聊过堆打点器了，堆打点器已经很好的打点起了堆上的内容，可是在编写措施的时候照旧要对堆上内容工钱的举办节制。这样编写措施即不高效、又容易堕落，优化是必需的，而这种优化就叫做垃圾收集器(Garbage Collector)，主旨就是将措施员从内存打点的劳动中解放出来。

GC有两种打点方法：引用计数、跟踪式。而打点方法指的是如何识别是否工具该被接纳。而跟踪式又有多种算法实现，下文就逐个聊聊这些内容。

引用计数(Reference-Counting-Collector)

引用计数这种方法较量简朴。对付每个要打点的工具，记录一个被引用的计数，当被引用，计数就加一，当不被引用，计数就减一。假如计数为零，则可接纳。记录所有打点工具被引用的计数自然需要一个常数级寻址的数据布局，一般利用的是哈希表，以被打点的工具的地点为键，其计数为值。

引用计数有许多种优化方法，主要就是防备引用计数频繁被变动，好比一个被打点工具假如在被引用后，顿时不被引用，这一对的引用计数增减操纵就可以成对省去。

实际上上文提到了引用计数的一大缺点，需要频繁更新引用计数。引用计数尚有一大缺点，就是引用形成环路造成的轮回引用，一般通过参与弱引用来办理此问题。

引用计数可以认为手动节制(MRC)，也可以自动打点(ARC)。

引用计数不只可以用来打点内存，操纵系统的文件资源也可以用引用计数方法打点，好比说文件描写符(fd)。

跟踪式(Trace-Collector)

跟踪式就是将所有被打点的工具以引用干系组织成一张有向图，然后从肯定不需接纳的节点作为根节点(root)出发，trace其引用干系，遍历所有可达节点。只要节点可达就不需接纳，假如不行达就要接纳。

跟踪式为自动打点，有以下几种算法：

这是最经典的算法，将整个进程分为两个阶段(phase)：标志和排除，首先先trace出所有被引用的节点，然后标志它们。接着在排除阶段，接纳所有未被标志节点。这种算法有个严重的问题就是容易造成外部碎片。而这就影响了内存打点的一大指标利用率，所以有下文的算法在其基本长举办优化。

雷同标志-排除算法，标志-压缩同样需要标志出所有被引用节点。可是下一步并不是光简朴的排除未被引用的节点，还需要将被引用的节点压缩到内存上的一片持续区域，来优化外部碎片问题。

这种算法将内存分为两大空间，每次只利用一个空间。当触发接纳，将利用空间中所有不需接纳的工具复制到另一未利用空间，排除前一利用空间所有工具，然后互换两空间脚色，利用后一空间。很明明，这种算法在不需接纳工具较少时更高效，而且需要实现高效的复制。而且由于复制到另一空间，可以优化掉外部碎片问题。虽然，永远利用内存的一半，也造成了严重的资源利用限制。

由于跟踪式是会合式的触发，这种独有式处理惩罚迫使其他任务搁浅，会影响到其他重要任务的及时性，这种独有式触发导致其他任务搁浅叫做stop the world。而这种算法就是将内存分为若干个空间而且利用多线程，每次只接纳一个或多个空间，接纳完切换线程去处理惩罚其他任务，下次接纳在本次接纳基本上继承。这样可以使跟踪式成为并发式，并发处理惩罚跟踪式的接纳和其他任务。这种算法缺点也很明明，由于切换线程等开销，会加大跟踪式的整体开销。

这种算法按被打点工具的生命周期是非利用差异的算法对其举办打点。假如屡次GC触发接纳仍都不需接纳的工具被认为是常驻内存的工具，被称作老生代工具(old generation)，会被放入老生代区域，利用mark&compact算法对其举办打点。而刚被分派的工具，被称作年青代工具(young generation)，会被放入年青代区域，利用copy算法对其举办打点。

JVM中的GC

提起GC，我想第二个在脑中的词汇不是java就是jvm。接下来就聊聊GC在java中的汗青和运用，主要涉及四种GC。这些实际运用的GC会自由搭配上文提到的几种算法。首先是汗青最悠久的Serial GC、Parallel GC，随后是CMS，最后是最年青的G1。实际上，generation算法提出的较量早，涉及提到的四种GC都是在generation算法基本上设计的。

Serial & Parallel