标记-整理算法通过标记存活对象、向一端紧凑移动、更新引用三步，为大对象整理出连续空闲空间，避免因碎片导致分配失败或Full GC；G1等收集器采用区域级部分整理以平衡停顿与效率。
标记-整理算法如何应对老年代的大对象内存碎片
老年代中长期存活的对象（尤其是大数组、大集合等）反复晋升或直接分配，容易造成内存不连续——即“碎片化”。当新来的大对象需要连续空间，而老年代只剩多个小块空闲内存时，即使总空闲量足够，也会因无法满足连续性要求而触发 Full GC，甚至抛出 OutOfMemoryError: Java heap space。标记-整理（Mark-Compact）正是为解决这一问题设计的：它不只回收垃圾，还主动“腾挪”存活对象，把它们向一端靠拢，从而在另一端整理出大块连续空闲空间。
压缩过程分三步：标记 → 整理 → 更新引用
以 CMS 后继者 G1 或 Serial Old、Parallel Old 等使用标记-整理的收集器为例：
- 标记阶段：从 GC Roots 出发，遍历所有可达对象并打上“存活”标记。大对象与其他对象一样被识别，不会被跳过或特殊对待。
- 整理阶段：按内存地址顺序，将所有已标记的存活对象（包括大对象本身及其内部引用的其他对象）向起始端（如低地址）紧凑移动。移动过程中，大对象占据的整块连续区域会被整体平移，不拆分、不压缩内容，只调整起始位置。
- 更新引用：对象移动后，所有指向它的引用（栈中局部变量、其他对象字段、常量池等）必须同步更新为新地址。JVM 在整理时会批量修正，确保后续访问准确无误。
对大对象变量的实际优化效果
标记-整理对大对象变量的优化不是“减小其体积”，而是提升其分配成功率和长期稳定性：
- 避免因碎片导致的大对象分配失败：整理后产生的大块空闲区，可直接容纳新创建的 4MB 数组或百万级 ArrayList，无需降级到 Full GC。
- 降低老年代 GC 频率：碎片减少后，老年代可用空间利用率提高，晋升对象更易容纳，延缓达到 GC 触发阈值的时间。
- 缓解“踩踏效应”：若不整理，多个大对象分散分布，每次分配都需搜索合适空隙；整理后空间规整，分配器（如空闲链表）能快速定位，提升吞吐。
- 注意局限：整理本身有开销（移动+更新），尤其在大对象占比高时，暂停时间（Stop-The-World）可能延长。因此 G1 改用“部分整理”（Region 级复制），而 ZGC/Shenandoah 则通过读屏障实现并发整理，几乎消除停顿。
配合 JVM 参数强化整理效果
仅靠算法不够，需结合参数让整理更及时、更有效：
- -XX:+UseG1GC：启用 G1，它按 Region 划分老年代，每次回收选若干 Region 整理，兼顾效率与停顿控制。
- -XX:MaxGCPauseMillis=200：指导 G1 尽量在 200ms 内完成一次 GC，促使它更积极地选择含大对象的 Region 进行整理。
- -XX:PretenureSizeThreshold=1M：让 ≥1MB 的对象直接进老年代，避开年轻代复制，减少老年代中因晋升带来的细碎对象，从源头减轻整理压力。
- -XX:+AlwaysPreTouch：启动时预触内存页，使老年代物理内存连续性更好，间接提升整理后空间的可用质量。
