标记-整理算法是老年代垃圾回收的主力策略，通过标记存活对象、向内存一端紧凑移动、清理边界外空间三步消除碎片，兼顾内存利用率与碎片控制，适用于高存活率场景。
标记-整理算法不是“拿来即用”的黑盒，它在实际垃圾收集器中必须结合内存布局、对象特征和停顿控制做深度优化。核心在于：不牺牲无碎片优势的前提下，把对象移动带来的开销压到最低。
老年代场景下为何必须用标记-整理
新生代对象朝生暮死，复制算法高效；但老年代对象存活率高、体积大、分布散。若用标记-清除，频繁分配大对象（如缓存块、IO缓冲区）极易因碎片触发 Full GC；若强行用复制算法，又要预留50%空闲空间，对几十GB的老年代来说就是巨大浪费。标记-整理刚好卡在这个平衡点上——保留全部可用内存，又不留下碎片。
- JVM默认的老年代回收策略（如Serial Old、Parallel Old）在空间紧张时自动启用标记-整理
- G1虽以分区为基础，但在混合回收（Mixed GC）阶段对部分老年代Region执行类似整理的动作，本质是标记-整理的轻量化变体
- CMS已弃用，正因为它用标记-清除导致长期运行后老年代碎片化严重，最终仍需退化为Serial Old执行一次标记-整理式Full GC
减少移动开销的三个关键技术
对象移动慢，主要慢在三件事：计算新地址、更新所有引用、拷贝对象本身。优化就围绕这三点展开：
- 指针碰撞式重定位：不逐个扫描堆找存活对象，而是按内存地址顺序遍历，用一个“滑动指针”实时记录下一个空闲位置。标记完成后，每个存活对象的新地址 = 当前滑动指针值，然后指针 += 对象大小。避免了额外的空间扫描与映射表维护
- 延迟引用更新：并非在整理阶段立刻改完所有引用。JVM可先完成对象搬移，再用写屏障（Write Barrier）捕获后续对旧地址的访问，按需重定向或触发增量更新。ZGC和Shenandoah正是靠这个把STW降到亚毫秒级
- 分块整理（Chunked Compaction）：不对整个老年代一次性整理，而是划分为固定大小的块（如4MB），每次只整理最“脏”或最“碎”的几个块。既缓解单次停顿，又避免低效地移动大量冷数据
实战中容易被忽略的关键细节
标记-整理不是开启就万事大吉。几个典型坑点直接影响效果：
- 大对象（> 几百KB）可能绕过整理直接分配在老年代连续区域（如G1的Humongous Region），若这些区域长期不回收，会割裂整理范围，形成“伪碎片”
- 对象头中存储的哈希码（identityHashCode）或锁状态（偏向锁mark word）在移动后需重建，否则引发逻辑错误；现代JVM会在对象头保留原始信息或使用间接索引规避
- JNI全局引用（Global JNI Reference）指向堆内对象，整理后必须由JVM同步修正，否则C代码访问将崩溃——这是JNI-heavy应用GC后偶发crash的常见原因
真正落地时，标记-整理从来不是孤立算法，而是和分代、分区、并发标记、读/写屏障 tightly coupled 的系统工程。选对收集器只是起点，理解它怎么“动”对象，才能调得稳、压得住、不出错。
