Java垃圾回收机制总结

1. GC是什么？为什么要GC？

Java语言中的垃圾回收机制（GC）旨在简化内存管理，使程序员专注于代码实现，而不必手动释放内存。GC自动识别并回收无用对象，从而避免内存溢出问题。类似机制也存在于其他语言如C#和Python。

2. 对象什么时候可以被回收？

当一个对象没有任何引用指向它时，该对象即为垃圾，可被垃圾回收器处理。垃圾的定位方式包括引用计数法和可达性分析算法，其中现代虚拟机主要采用可达性分析算法。

2.1 引用计数法

通过记录对象的引用次数来判断是否为垃圾，优点是实时性高，但无法解决循环引用问题，可能导致内存泄漏。

2.2 可达性分析算法

通过从根对象（GC Roots）开始分析对象的可达性，标记不可达对象为垃圾。此算法解决了引用计数法的循环引用问题。

3. JVM垃圾回收算法

3.1 标记清除算法

分标记和清除两个阶段，但可能导致内存碎片化，影响性能。

3.2 复制算法

将内存分为两块，使用其中一块，将存活对象复制到另一块清空后再交换。适合垃圾对象较多的场景，但内存利用率低。

3.3 标记整理算法

在标记清除算法基础上优化，通过移动存活对象解决内存碎片化问题，但效率较低。

3.4 分代收集算法

将堆分为新生代和老年代，并针对不同区域采用不同算法，减少垃圾回收的暂停时间。

4. JVM垃圾回收器

4.1 串行垃圾收集器

使用单线程进行垃圾回收，适用于小型应用，暂停时间长。

4.2 并行垃圾收集器

支持多线程并行回收，JDK8默认使用，适合多核环境。

4.3 CMS垃圾收集器

采用并发标记-清除算法，回收过程中应用仍可运行，停顿时间短，用户体验较好。

4.4 G1垃圾收集器

JDK9默认使用，将堆划分为多个区域，采用复制算法，兼顾响应时间和吞吐量。

5. 面试常见问题

5.1 Java垃圾回收机制

GC自动回收无用对象，减少内存管理负担。

5.2 对象回收条件

无任何引用指向的对象即为垃圾，可被回收。

5.3 JVM垃圾回收算法

包括标记清除、复制、标记整理和分代回收算法。

5.4 分代回收机制

新生代主要存放新对象，老年代存放生命周期长的对象。新生代采用复制算法，老年代采用标记整理算法。

5.5 新生代与老年代区别

新生代存储新对象，回收频率高；老年代存储长生命周期对象，回收频率低。

5.6 垃圾回收器类型

包括串行、并行、CMS和G1垃圾收集器。

5.7 GC类型

Minor GC：新生代回收；Major GC：老年代回收；Full GC：新生代与老年代整体回收，应尽量避免。

原创不易，感谢支持！