JVM垃圾回收：理解STW与优化策略

在深入理解Java虚拟机（JVM）垃圾回收机制时，首先需要了解关键术语"Stop The World"，即STW（暂停世界）。这是一种在进行垃圾收集时，JVM会暂停所有应用程序线程的行为，只保留必要的垃圾收集线程执行清理任务。这种暂停对性能的影响显而易见，因此GC优化的一个重要目标就是减少STW的发生次数和持续时间。 垃圾收集的基本流程包括查找不再使用的对象并释放它们占用的内存。这涉及两种方法：引用计数法和可达性算法。引用计数法通过计算对象的引用计数，当引用计数为零时，认为对象无用；然而，如果存在循环引用（如链表中的环），这种方法可能失效。可达性算法则从GC Roots（如全局变量、静态变量、方法调用栈等）出发，追踪引用链，判断对象是否可访问。若无可达路径，则判定为垃圾。 常用的垃圾收集算法有： 1. 标记-清除：分为标记和清理两个步骤，简单但可能导致内存碎片。 2. 标记-复制：将内存分为两部分，每次只使用一部分，用完后将存活对象复制到另一部分，旧区域清空。优点是高效且无碎片，但需要额外的内存空间。 3. 标记-整理：在标记存活对象后，将它们重新布局，消除碎片。虽然效率较低，但避免了碎片化问题。 在JVM的垃圾收集器发展过程中，主要有以下几个阶段： - Serial收集器：适用于单核环境，是早期版本的默认选择。在JDK 1.3.1之前，这是唯一的可用选项，使用标志`-XX:+UseSerialGC`启用。 - Parallel收集器：引入并行化，利用多核心处理器的优势，提升了垃圾收集速度，但可能会增加系统资源消耗。 了解这些知识点有助于我们优化Java应用的性能，尤其是在并发和大型系统中，对垃圾收集策略的选择和调优至关重要。掌握不同垃圾收集器的特点和适用场景，可以更好地应对各种内存管理挑战。