新生代回收：复制算法探析与案例实践

前言

新生代垃圾回收，可谓垃圾回收算法领域的基石。其中，复制算法以其简单高效的特性，成为新生代回收的不二之选。本文将深入浅出地探析复制算法的思想精髓，并通过一个简单案例，带你领略其实际应用。

复制算法的本质

复制算法的精髓在于：将新生代内存划分为两块，分别称为Eden区和Survivor区。Eden区用于存放新创建的对象，而Survivor区用于存放经过一次垃圾回收后仍然存活的对象。

当Eden区满时，触发垃圾回收。回收过程如下：

1. 扫描Eden区，将存活对象复制到Survivor区之一（Survivor 0）。
2. 清空Eden区。
3. 将Survivor 0区的对象移动到Survivor 1区。
4. 清空Survivor 0区。

如此反复，Survivor区中的对象经过多次复制，存活时间越长，存活几率越小。最终，大部分对象将被回收，只有少数长期存活的对象会被转移到老年代。

复制算法的优势

复制算法的优势主要在于：

• 简单高效： 算法简单易懂，实现相对容易，且执行效率高。
• 空间利用率高： 由于Eden区和Survivor区只有一块内存被使用，所以空间利用率较高。
• 避免碎片化： 复制算法不会产生内存碎片，因此无需执行昂贵的内存整理操作。

简单案例实践

以下是一个简单的Java代码示例，演示了复制算法的基本流程：

public class CopyAlgorithm {

    public static void main(String[] args) {
        // 创建两块内存区
        byte[] eden = new byte[1024 * 1024];
        byte[] survivor = new byte[1024 * 1024];

        // 模拟对象创建
        eden[0] = 1; // 新建对象

        // 垃圾回收
        copy(eden, survivor);

        // Survivor区中仅保留存活对象
        assert survivor[0] == 1;
    }

    private static void copy(byte[] from, byte[] to) {
        // 扫描Eden区，复制存活对象到Survivor区
        for (int i = 0; i < from.length; i++) {
            if (from[i] != 0) { // 存活对象
                to[i] = from[i];
            }
        }

        // 清空Eden区
        for (int i = 0; i < from.length; i++) {
            from[i] = 0;
        }
    }
}

在该示例中，eden和survivor分别代表Eden区和Survivor区。当模拟创建一个对象时（eden[0] = 1），它被放置在Eden区。垃圾回收通过copy()方法进行，该方法将Eden区中存活的对象复制到Survivor区，并清空Eden区。最终，Survivor区中仅保留了一个存活对象（survivor[0] == 1），证明了复制算法的有效性。