标记-整理算法通过标记存活对象、向一端移动并更新引用、清理边界外内存，解决老年代碎片问题且无需额外空间；适用于高存活率场景，但移动开销大、stw时间长。
标记整理算法（Mark-Compact Algorithm）是 Java 垃圾回收中一种兼顾内存利用率和碎片控制的回收策略，主要用在老年代（Old Generation），比如 Serial Old 和 Parallel Old 收集器就采用该算法。
标记整理算法的核心思想
它分为两个阶段：先标记所有存活对象，再将它们向内存一端移动，最后清理边界外的内存空间。相比标记清除算法，它解决了内存碎片问题；相比复制算法，它避免了额外的内存空间开销。
关键在于“整理”——不是简单地清空死亡对象，而是通过移动让存活对象紧凑排列，从而释放出连续的大块空闲内存。
标记整理算法的执行步骤
- 标记阶段：从 GC Roots 出发，遍历并标记所有可达对象（与标记清除、标记复制一致）
- 整理阶段：将所有存活对象按地址顺序（通常从起始位置开始）依次搬移到内存的同一侧，例如堆的低端
- 清理阶段：更新对象引用地址后，直接将整理边界之后的整段内存设为空闲，无需逐个清除
为什么老年代更适合用标记整理？
老年代对象生命周期长、存活率高，复制算法需要大量复制操作，效率低且浪费空间；而标记清除虽快，但易产生碎片，影响大对象分配（如数组）。标记整理在两者间取得平衡：
- 不依赖额外的半区空间，适合老年代这种空间大、变动少的区域
- 整理后内存连续，支持快速的“指针碰撞”方式分配新对象
- 虽然移动对象需更新引用（包括栈、寄存器、其他对象中的引用），但现代 JVM 通过写屏障和卡表等机制高效处理
实际应用中的优化细节
纯标记整理算法存在性能瓶颈（比如频繁移动、引用更新开销大），因此 JVM 实现通常做了优化：
- 部分整理（如 G1 的 Region 级整理）：只对回收价值高的区域进行整理，而非整个老年代
- 双指针滑动整理（如 Serial Old）：使用“L”（left）和“R”（right）两个指针，一边扫描存活对象，一边向左搬运并更新指针
- 结合压缩（Compaction）策略：在整理时同步调整对象大小或合并相邻空闲块，进一步提升利用效率
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