JVM垃圾回收采用分代收集策略,新生代用复制算法(高效无碎片但内存利用率50%),老年代用标记-整理或标记-清除算法(避免碎片或节省空间),依据对象生命周期特征匹配算法而非追求单一最优。

JVM 垃圾回收算法不是“选一个最好的”,而是根据对象生命周期特征、内存布局和停顿要求匹配使用。核心差异不在“快不快”,而在“适合不适合”——新生代对象大量死亡,老年代对象普遍长期存活,算法必须响应这种现实。
标记-清除:简单但易碎片化
它先遍历所有对象标记存活的,再统一清理未标记的。逻辑直白,不挪动对象,也不额外占内存,所以老年代在空间紧张时仍会用它(比如 CMS 的老年代回收)。但问题很实在:清完之后内存像被啃过的饼干,坑坑洼洼。哪怕空闲总量够,一个大对象进来可能直接失败,触发更重的 Full GC。另外,两次全堆扫描带来明显 Stop-The-World 时间,堆越大越卡。
复制算法:新生代的高效选择
把年轻代切成 Eden + 两个 Survivor(From/To),每次只用一块,GC 时把存活对象复制到另一块,原区域整块清空。好处是:没有碎片、分配新对象只需移动指针、效率极高——毕竟新生代 98% 的对象活不过一次 Minor GC。代价也很清楚:同一时刻总有一半空间闲置,内存利用率上限 50%。所以它只适合“死得多、活得少”的场景,压根不适合老年代。
标记-整理:老年代的稳扎稳打
它在标记后不清理,而是把所有存活对象往内存一端“推挤”,再清理边界外的空间。效果是既避免碎片,又不浪费内存(不像复制算法要预留一半)。但“推挤”意味着大量对象要移动、引用要更新,开销比标记-清除大。因此它常用于 Serial Old、Parallel Old 这类重视空间利用率、能接受稍长停顿的老年代回收器。
分代收集:不是算法,而是策略组合
现代 JVM 默认都用它:新生代用复制算法(Eden + Survivor),老年代用标记-整理或标记-清除。它不发明新算法,而是把合适的算法放在合适的位置。关键支撑点有两个:一是弱分代假说(多数对象朝生夕灭),二是跨代引用处理(比如用卡表 Card Table 快速定位老年代对新生代的引用)。调优本质就是调整各代大小、晋升阈值、GC 触发时机,让算法组合发挥最大效能。


















