一、什么是垃圾回收

垃圾回收（Garbage Collection，简称 GC），就是将存在于内存中的、不会再被使用的对象占有的空间进行清理。清理出来的空间可以供其他对象再利用。如果一直不进行垃圾回收，则有可能会导致内存溢出。

二、常用的垃圾回收算法

1、引用计数法

引用计数法是最经典也是最古老的垃圾回收算法。它的实现很简单，对于一个对象，只要有任何一个对象引用了它，那么它的计数器就加1；引用失效时，就减1。如果对象的引用计数器为0，则表示该对象可以被回收。

引用计数法有两个严重的问题：

• 无法处理循环引用的问题。循环引用指的是两个对象互相引用，如对象 A 引用对象 B，同时对象 B 也引用了对象 A，但是 A 和 B 都没有被其他任何对象引用，这说明 A 和 B 其实是可以被回收的。由于 A 和 B 现在的引用计数都是1，所以它们不能被回收。

• 引用计数会伴随一次加法或减法运算，会对系统性能造成一定影响。

2、标记清除法

标记清除法把垃圾回收分为两个阶段：标记阶段和清除阶段。在标记阶段，标记所有从根节点可达的对象；在清除阶段清除所有未被标记的对象。

标记清除法存在的问题是，垃圾回收之后的内存空间会产生很多碎片。

• 回收前

（蓝色是可达对象，红色是不可达对象）

• 回收后

可以看到，回收之后的空间是不连续的，这样对分配大对象非常不利。

3、复制算法

复制算法的核心是将内存分为两块，每次只使用其中一块。在垃圾回收时，将正在使用的内存中的存活对象复制到另一块对象中，然后清除其他对象。之后再次进行回收时则交换两个内存区域的角色。

复制算法可以保证回收之后的内存空间是连续的；如果在垃圾回收过程中存活对象较少，复制算法效率比较高。但是它的代价是将可用内存折半，这样也很难让人接受。

• 回收前

（蓝色是可达对象，红色是不可达对象）

• 回收后

4、标记压缩法

标记压缩法在标记清除法和复制算法的基础上做了一些改进。

首先，它也是从根节点开始标记所有可达对象，然后，它不是简单地清除不可达对象，而是将所有的存活对象压缩到内存的一端，然后开始清除垃圾。这样既避免了内存空间碎片，又不需要把内存空间折半。

• 标记，压缩

（蓝色是可达对象，红色是不可达对象）

• 清除