GC是什么？为什么要GC？JVM 垃圾回收算法有哪些？

Java垃圾回收机制简介

Java中的垃圾回收机制（GC）允许程序员专注于代码实现而不必担心内存释放。GC自动识别并释放不再被引用的对象内存。这不仅适用于Java，还包括C#、Python等语言。

对象何时可被回收

对象在没有任何引用指向它时成为垃圾，并可能被回收。垃圾识别有两种方式：引用计数法和可达性分析算法。引用计数法通过对象头上的引用次数判断，但存在循环引用问题。可达性分析则通过检查对象是否与根对象（如局部变量、静态方法等）有直接或间接的引用来确定垃圾对象。

JVM垃圾回收算法

主要有标记清除、复制、标记整理和分代收集算法。标记清除算法标记并清理垃圾，但效率低且会产生内存碎片。复制算法通过将存活对象复制到另一块内存来清理垃圾，适用于垃圾对象多的情况。标记整理算法则在标记清除的基础上，通过移动存活对象来解决内存碎片问题。

分代收集算法

基于对象存活周期的不同，Java堆分为新生代和老年代。新生代分为Eden、S0和S1区，采用复制算法进行回收。老年代使用标记-整理或标记-清除算法。新生代垃圾回收称为Minor GC，而老年代则称为Major GC。Full GC涉及新生代和老年代的完整垃圾回收，应尽量避免因其暂停时间长。

JVM垃圾回收器

JVM实现了多种垃圾回收器，包括串行、并行、CMS和G1。串行回收器适合单线程环境，而并行回收器可在多线程下工作。CMS回收器以最短停顿时间为目标。G1回收器用于新生代和老年代，特点是在并行回收的同时考虑响应时间与吞吐量。

Minor GC、Major GC和Full GC

Minor GC发生在新生代，速度快且暂停时间短。Major GC发生在老年代，通常在Minor GC后空间不足时触发，速度慢且暂停时间长。Full GC是最全面的垃圾回收，包括新生代和老年代，应避免因其暂停时间最长。

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