什么是自动垃圾回收

所有内存分配和使用的动作都会被记录，垃圾回收器会对所有已经分配的内存进行跟踪监测，发现不再被使用的内存，阶段性地回收这些内存。内存泄漏的最佳解决方案就是在语言级别引入自动垃圾回收算法。

常见的垃圾回收算法

• 引用计数法

原理是在每个对象内部维护一个整数值，即该对象的引用计数，当对象被引用时引用计数加一，当对象不被引用时引用计数减一，当引用计数为 0 时，自动销毁对象。

引用计数法有个缺陷就是不能解决循环引用的问题，循环引用是指对象 A 和对象 B 互相持有对方的引用，这样两个对象的引用计数都不是 0 ，因此永远不能被收集。 另外的缺陷是，每次对象的赋值都要将引用计数加一，增加了消耗。

目前引用计数法主要用在 c++ 、 PHP、python 中。 

• 标记清除法

这个算法分为两步，标记和清除。 标记：从程序的根节点开始， 递归地遍历所有对象，将能遍历到的对象打上标记。 清除：讲所有未标记的对象当作垃圾销毁。

但是这个算法也有一个缺陷，就是人们常常说的 STW 问题（Stop The World）。因为算法在标记时必须暂停整个程序，否则其他线程的代码可能会改变对象状态，从而可能把不应该回收的对象当做垃圾收集掉。 

当程序中的对象逐渐增多时，递归遍历整个对象树会消耗很多的时间，在大型程序中这个时间可能会是毫秒级别的。让所有的用户等待几百毫秒的 GC 时间这是不能容忍的。 golang 1.5以前使用的这个算法。

• 三色标记法

三色标记法是标记清除的一个改进，它是一个并发的 GC 算法。 
原理如下， 
1、首先创建三个集合：白、灰、黑。 
2、将所有对象放入白色集合中。 
3、然后从根节点开始遍历所有对象（注意这里并不递归遍历），把遍历到的对象从白色集合放入灰色集合。 
4、之后遍历灰色集合，将灰色对象引用的对象从白色集合放入灰色集合，之后将此灰色对象放入黑色集合 
5、重复 4 直到灰色中无任何对象 
6、通过write-barrier检测对象有变化，重复以上操作 
7、收集所有白色对象（垃圾） 

这个算法可以实现 “on-the-fly”，也就是在程序执行的同时进行收集，并不需要暂停整个程序。 但是也会有一个缺陷，可能程序中的垃圾产生的速度会大于垃圾收集的速度，这样会导致程序中的垃圾越来越多无法被收集掉。 

使用这种算法的是 Go 1.5、Go 1.6。

• 分代收集法

分代收集也是传统 Mark-Sweep 的一个改进，这个算法是基于一个经验：绝大多数对象的生命周期都很短，所以按照对象的生命周期长短来进行分代。 一般 GC 都会分三代，在 java 中称之为新生代（Young Generation）、年老代（Tenured Generation）和永久代（Permanent Generation）；在 .NET 中称之为第 0 代、第 1 代和第2代。 
原理如下： 
新对象放入第 0 代 
当内存用量超过一个较小的阈值时，触发 0 代收集 
第 0 代幸存的对象（未被收集）放入第 1 代 
只有当内存用量超过一个较高的阈值时，才会触发 1 代收集 
2 代同理 
因为 0 代中的对象十分少，所以每次收集时遍历都会非常快（比 1 代收集快几个数量级）。只有内存消耗过于大的时候才会触发较慢的 1 代和 2 代收集。 因此，分代收集是目前比较好的垃圾回收方式。

使用的语言（平台）有 jvm、.NET 。