JAVA垃圾回收机制深度解析

"JAVA垃圾回收面试个人总结，重点关注Java内存管理、垃圾收集机制以及相关算法。" 在Java编程中，垃圾回收（Garbage Collection, GC）是自动内存管理的重要组成部分，它负责识别并释放不再使用的对象所占用的内存空间，以避免内存泄漏。Java虚拟机（JVM）为每个线程分配了程序计数器、Java虚拟机栈和本地方法栈，这些区域随线程的生命周期同步创建和销毁。而垃圾回收主要关注的是Java堆和方法区，尤其是堆内存，因为这里存储的是对象实例。 "无用的类"是指满足以下三个条件的类：所有实例已被回收，加载类的类加载器已被回收，且其对应的Class对象在任何地方都无法通过反射访问。尽管规范未强制要求方法区进行垃圾收集，但某些虚拟机如HotSpot的永久代会进行垃圾收集。 垃圾收集器的主要任务在于确定哪些对象需要回收，何时进行回收，以及如何高效地回收。常见的垃圾收集策略包括： 1. 引用计数器法：简单直观，但无法处理循环引用问题，因此在现代JVM中并不常用。 2. 可达性分析算法（根搜索算法）：通过GC Roots集合出发，遍历对象间的引用关系，无法从GC Roots到达的对象被视为可回收。GC Roots通常包括虚拟机栈、方法区的静态属性和常量、本地方法栈的JNI引用等。 垃圾回收算法还包括： 3. 标记清除算法：首先标记所有可达对象，然后清除未被标记的对象。该算法简单，但会导致内存碎片，影响内存分配效率。 4. 复制算法：将内存分为两块，每次只使用一块，当一块用完后，将存活对象复制到另一块，然后清空原块。这种算法解决了碎片问题，但牺牲了内存利用率。 5. 标记整理算法：标记过程与标记清除相同，但后续步骤不是直接清除，而是让所有存活对象向一端移动，然后清理边界以外的内存。 6. 分代收集算法：根据对象生命周期的不同，将内存划分为新生代和老年代，针对不同代使用不同的收集策略，如复制算法用于新生代，标记整理或标记清除用于老年代。 面试中，了解这些基础概念和算法是必要的，同时还需要理解不同JVM垃圾收集器（如Serial、Parallel、CMS、G1等）的工作原理和优缺点，以及如何调整垃圾回收参数以优化性能。此外，了解JDK的新特性，例如Project JEP（Java Enhancement Proposals）中的G1和ZGC等新一代垃圾收集器也是重要的面试准备内容。