垃圾回收机制（GC）

• 专门用来回收不可用的变量值所占用的内存空间（在内存中，没有变量名指向的数据都是垃圾数据）
• 引用计数
• 标记清除
• 分代回收

【1】引用计数

name = 'heart' # 'heart' 的 引用计数就是 1 
a = name # 'heart' 的 引用计数就是2

【2】标记清除

• 一旦内存空间装满了，溢出，那此时程序就会停止，然后进行两项工作

  • 标记

  'heart' : 1
  

  • 清除
    • 清除的过程将遍历堆中所有的对象，将没有标记的对象全部清除掉。
    • 清除非存活对象： 遍历整个堆内存，将没有被标记的对象认定为非存活对象，进行清除操作。这些对象所占用的内存空间将被释放。

【3】分代回收

• 第一阶段： 新生代

  • 新生代中的对象：采用较为频繁的垃圾回收，通常使用标记-复制算法，即标记存活对象，然后将存活对象复制到另一块内存中，最后清理掉原有的内存。这能有效处理新生代中大部分对象的垃圾回收。

• 第二阶段： 青春代

  • 青春代中的对象：采用标记-清除算法，其目标是处理在新生代中经历了一次回收的对象。由于这些对象的生命周期较长，不需要频繁地进行回收。

• 第三阶段： 老年代

  • 老年代中的对象：采用标记-清除算法或标记-整理算法。老年代的对象生命周期更长，采用相对稳定的垃圾回收策略。

• 分代回收机制对不同代的垃圾回收频率进行了调整：

  • 新生代的垃圾回收比较频繁，因为大部分对象在新生代中被创建后很快就变得不可达。
  • 青春代的垃圾回收频率较低，因为这些对象已经经历了一次回收，存活概率相对较高。
  • 老年代的垃圾回收频率较低，因为老年代的对象生命周期较长。

（4）小结

• 垃圾回收机制在清理垃圾和释放内存的背景下发挥着重要的作用。
• 通过引入分代回收，系统在极小部分垃圾不会被及时释放的代价下，降低了引用计数整体扫描的频率，从而提升了性能。
• 这是一种以空间换时间的解决方案，通过划分不同代别的对象，根据它们的存活时间采取不同的垃圾回收策略。
• 在实际应用中，垃圾回收机制的设计需要综合考虑性能、精确度和实现的复杂性等因素。
• 尽管存在一些问题，如新生代到青春代的延迟、权重提升的不精确性等，但分代回收仍然是一种有效的策略，通过权衡各种因素，系统可以更好地管理内存，提高程序的运行效率。