垃圾回收

GC算法

如何判断对象可以回收？

答案：

1. 引用计数法

对象被引用时计数+1，引用失效时计数-1
计数为0时可以回收
缺点：无法解决循环引用

java

// 循环引用
objA.instance = objB;
objB.instance = objA;
// 两个对象互相引用，计数永远不为0

2. 可达性分析算法（Java使用）

从GC Roots开始向下搜索
不可达的对象可以回收

GC Roots包括：

虚拟机栈中引用的对象
方法区中静态变量引用的对象
方法区中常量引用的对象
本地方法栈中引用的对象
活跃线程

垃圾回收算法有哪些？

答案：

1. 标记-清除（Mark-Sweep）

标记：标记所有需要回收的对象
清除：回收被标记的对象

优点：简单缺点：产生内存碎片

2. 标记-复制（Mark-Copy）

将内存分为两块
将存活对象复制到另一块
清空原来的内存

优点：无内存碎片缺点：浪费一半内存

新生代使用：Eden:Survivor0:Survivor1 = 8:1:1

3. 标记-整理（Mark-Compact）

标记：标记所有存活对象
整理：将存活对象移到一端
清除：清理边界外的内存

优点：无内存碎片缺点：移动对象成本高

老年代使用

4. 分代收集

新生代：标记-复制
老年代：标记-清除或标记-整理

垃圾收集器

常见的垃圾收集器？

答案：

新生代收集器
├── Serial（串行）
├── ParNew（并行）
└── Parallel Scavenge（并行）

老年代收集器
├── Serial Old（串行）
├── Parallel Old（并行）
└── CMS（并发标记清除）

全堆收集器
├── G1（分区收集）
└── ZGC（低延迟）

Serial收集器？

答案：

单线程收集器
收集时暂停所有工作线程（STW）
适用于客户端模式

bash

-XX:+UseSerialGC

ParNew收集器？

答案：

Serial的多线程版本
新生代收集器
配合CMS使用

bash

-XX:+UseParNewGC

Parallel Scavenge收集器？

答案：

多线程收集器
关注吞吐量（运行用户代码时间 / 总时间）
适用于后台计算

bash

-XX:+UseParallelGC
-XX:MaxGCPauseMillis=100  # 最大停顿时间
-XX:GCTimeRatio=99        # 吞吐量

CMS收集器？

答案： Concurrent Mark Sweep，并发标记清除，关注最短停顿时间。

工作流程：

1. 初始标记（STW）
   - 标记GC Roots直接关联的对象
   ↓
2. 并发标记
   - 从GC Roots遍历对象图
   ↓
3. 重新标记（STW）
   - 修正并发标记期间变动的对象
   ↓
4. 并发清除
   - 清除垃圾对象

优点：

并发收集，停顿时间短

缺点：

占用CPU资源
无法处理浮动垃圾
产生内存碎片

bash

-XX:+UseConcMarkSweepGC
-XX:CMSInitiatingOccupancyFraction=80  # 老年代使用80%时触发

G1收集器？

答案： Garbage First，面向服务端的收集器，JDK9默认。

特点：

分区收集（Region）
可预测的停顿时间
整体标记-整理，局部标记-复制

Region：

将堆划分为多个大小相等的Region
每个Region可以是Eden、Survivor、Old、Humongous

工作流程：

1. 初始标记（STW）
2. 并发标记
3. 最终标记（STW）
4. 筛选回收（STW）
   - 根据停顿时间目标，选择回收价值最大的Region

bash

-XX:+UseG1GC
-XX:MaxGCPauseMillis=200  # 期望停顿时间
-XX:G1HeapRegionSize=1m   # Region大小

ZGC收集器？

答案： JDK11引入的低延迟收集器。

特点：

停顿时间不超过10ms
支持TB级堆
使用染色指针和读屏障

bash

-XX:+UseZGC

GC类型

Minor GC、Major GC、Full GC的区别？

答案：

Minor GC（Young GC）

新生代GC
频繁触发，速度快
Eden区满时触发

Major GC

老年代GC
通常伴随至少一次Minor GC

Full GC

整堆GC（新生代+老年代+方法区）
速度慢，尽量避免

触发Full GC的条件：

老年代空间不足
方法区空间不足
System.gc()
CMS GC失败

GC日志

如何查看GC日志？

答案：

bash

# JDK8
-XX:+PrintGCDetails
-XX:+PrintGCDateStamps
-Xloggc:gc.log

# JDK9+
-Xlog:gc*:file=gc.log:time,level,tags

日志示例：

[GC (Allocation Failure) [PSYoungGen: 2048K->512K(2560K)] 2048K->720K(9728K), 0.0012345 secs]

解释：
- GC类型：Minor GC
- 原因：分配失败
- 收集器：PSYoungGen（Parallel Scavenge）
- 新生代：2048K->512K（回收前->回收后）
- 新生代总大小：2560K
- 整堆：2048K->720K
- 整堆总大小：9728K
- 耗时：0.0012345秒

练习题

什么时候会触发Full GC？如何避免？
CMS和G1的区别？
如何选择垃圾收集器？
如何分析GC日志？

垃圾回收 ​

GC算法 ​

如何判断对象可以回收？ ​

垃圾回收算法有哪些？ ​

垃圾收集器 ​

常见的垃圾收集器？ ​

Serial收集器？ ​

ParNew收集器？ ​

Parallel Scavenge收集器？ ​

CMS收集器？ ​

G1收集器？ ​

ZGC收集器？ ​

GC类型 ​

Minor GC、Major GC、Full GC的区别？ ​

GC日志 ​

如何查看GC日志？ ​

练习题 ​

垃圾回收

GC算法

如何判断对象可以回收？

垃圾回收算法有哪些？

垃圾收集器

常见的垃圾收集器？

Serial收集器？

ParNew收集器？

Parallel Scavenge收集器？

CMS收集器？

G1收集器？

ZGC收集器？

GC类型

Minor GC、Major GC、Full GC的区别？

GC日志

如何查看GC日志？

练习题