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通常情況下GC分為兩種，分別是：掃描GC(Tracing GC)和引用計(jì)數(shù)GC(Reference counting GC)。其中掃描GC是比較常用的GC實(shí)現(xiàn)方法，其原理是：把正在使用的對(duì)象找出來，然后把未被使用的對(duì)象釋放。而引用計(jì)數(shù)GC則是對(duì)每個(gè)對(duì)象都添加一個(gè)計(jì)數(shù)器，引用增加一個(gè)計(jì)數(shù)器就加一，引用減少一個(gè)計(jì)數(shù)器就減一，當(dāng)計(jì)數(shù)器減至零時(shí)，把對(duì)象回收釋放。引用計(jì)數(shù)GC跟C++中的shared_ptr類似，自然也會(huì)存在循環(huán)引用問題。

掃描GC(Tracing GC)是廣泛使用的GC方法，最簡(jiǎn)單的實(shí)現(xiàn)方式是mark-sweep，即掃描所有存活的對(duì)象并mark，然后遍歷整個(gè)GC對(duì)象列表，把所有標(biāo)記過的對(duì)象清除標(biāo)記，把未標(biāo)記過的對(duì)象釋放。如果GC使用的是mark-sweep方法，程序運(yùn)行一段時(shí)間后觸發(fā)了GC，每次GC的時(shí)候會(huì)把當(dāng)前程序中的所有對(duì)象都掃描一次，然后釋放未使用的對(duì)象。這對(duì)于分配GC對(duì)象少的程序來說沒有什么問題，當(dāng)程序中存在大量分配GC對(duì)象時(shí)，每次啟動(dòng)GC掃描所有對(duì)象的代價(jià)是很高的，又因?yàn)镚C的過程通常是stop-the-world，所以高代價(jià)的GC會(huì)導(dǎo)致整個(gè)程序卡頓一段時(shí)間。對(duì)于這個(gè)問題，解決方法有增量GC(Incremental GC)和分代GC(Generational GC)。

增量GC(Incremental GC)會(huì)把整個(gè)GC過程分成很多步(phase)，每步的執(zhí)行可以存在一定間隔運(yùn)行程序本身，這就盡量把stop-the-world的時(shí)間變短，使得程序不會(huì)因?yàn)镚C而導(dǎo)致延遲太大。Lua默認(rèn)采用的是這種實(shí)現(xiàn)方法，Lua 5.2中也引入了分代GC作為備選GC方法。

分代GC(Generational GC)把對(duì)象分成幾代(Generation)，通常把GC分為兩種：Minor GC和Major GC。剛剛分配出來的對(duì)象屬于最年輕的一代，在一次GC過后把年輕代中存活的對(duì)象上升到年老的一代中。把只掃描年輕一代的對(duì)象以減少掃描對(duì)象數(shù)量的GC過程稱為Minor GC，只有在特定情況下才會(huì)啟動(dòng)完整的Major GC。分代GC是基于在大多數(shù)程序中新創(chuàng)建的對(duì)象同時(shí)也是最快變成無效的對(duì)象的經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)的，對(duì)年輕代對(duì)象GC時(shí)，可以釋放大多數(shù)無效對(duì)象，存活下來的對(duì)象一般存活時(shí)間也會(huì)更長，因此把它們上升到下一代中以減少最這些對(duì)象的掃描。

對(duì)于GC內(nèi)存的管理，有移動(dòng)和非移動(dòng)之分。移動(dòng)的就是把一次GC過后存活的對(duì)象compact到一起，使GC管理的內(nèi)存保持連續(xù)，這里增加了一個(gè)移動(dòng)對(duì)象的開銷，不過它也同樣帶來不少好處：分配釋放對(duì)象快和更快的序列遍歷(在CPU cache中及在同一個(gè)Virtual memory page中)。正因?yàn)樗鼤?huì)把對(duì)象compact到一起，對(duì)象的地址就會(huì)發(fā)生變化，這也就導(dǎo)致一個(gè)明顯的缺點(diǎn)，不能使用指針引用GC對(duì)象。

其它高級(jí)GC方法，比如.NET的background GC，幾乎不需要stop-the-world就可以在GC線程中完成GC，這種高科技的GC對(duì)于我這種初級(jí)人士基本屬于不可想象。