小时候看《西游记》配资114,最佩服的不是孙悟空,而是太上老君。为啥?他能炼丹!一炉子东西,能把杂质统统烧掉,留下最精华的“仙丹”。
其实 Java 的垃圾回收机制,就有点像太上老君的“炼丹炉”——在内存这座“丹炉”里,把没用的对象统统清理掉,只留下我们真正需要的“对象仙丹”。
面试故事开场:HR的一句话,把我问住了!
某天,是我在南京面试某十八线大厂 Java 高级工程师岗位的第五轮。前四轮都挺顺,技术栈、项目经历、架构设计、数据库优化,我答得游刃有余。
直到第五轮,面试官推了下眼镜,淡淡问了句:
“能不能聊聊 Java 的垃圾回收机制?重点说说有哪些垃圾收集器、什么时候触发 Full GC、你在项目中遇到过哪些 GC 问题?”
那一刻,我脑袋一热:“完了,这题目,我背是背过,但从没系统整理过!”
冷静下来,我决定用讲故事的方式,把我对 GC 的理解娓娓道来。
为什么要有垃圾回收机制?
Java 的设计初衷之一,就是让开发者不用手动管理内存。
不像 C/C++ 要 malloc 和 free,Java 世界里,对象的生命管理由 JVM 全权负责,这就是“垃圾回收”(Garbage Collection,简称 GC)。
但要自动化,就要代价。GC 虽好,也会“卡顿”甚至“误杀”。所以我们得深刻理解它,才能用好它。
GC 的基本原理:谁才是“垃圾”?
垃圾回收的第一步,就是判断“哪些对象是垃圾”。
那怎么判断呢?JVM 提供了两种常见方法:
1. 引用计数法(已被淘汰)
每个对象有个引用计数器,谁引用它,计数 +1,谁不引用了,计数 -1,计数为 0 就回收。
问题是:循环引用无法解决!
举个例子:
所以这个方法早被淘汰。
2. 可达性分析(当前主流)
JVM 会从“GC Roots”出发,向下搜索所有能关联到的对象。
如果某个对象从 GC Roots 没有任何引用链能连上,就判定为“死对象”,可以被回收。
GC Roots 包括什么?
虚拟机栈中引用的对象(如方法局部变量)
方法区中类静态属性引用的对象
方法区中常量引用的对象
本地方法栈中的 JNI 引用(Native 方法)
Java 内存区域与 GC 关系
想搞懂 GC,就得先知道 GC 管的是哪部分内存。
JVM 把内存划成几块,但GC 只负责堆(Heap)和方法区(Metaspace)。
堆又分成:
1、年轻代(Young Generation)
Eden 区
Survivor 区(From 和 To)
2、老年代(Old Generation)
垃圾回收又分为两种:
垃圾收集器全家桶,你了解几个?
每个 JVM 垃圾收集器都有“性格”,面试时说出他们的特点,立马高级感拉满!
1. Serial 收集器(单线程)
老古董,但稳定
适用于客户端小程序
2. ParNew 收集器
Serial 的多线程版
常配合 CMS 用于新生代
3. CMS 收集器(Concurrent Mark Sweep)
以“并发+低停顿”著称
四个阶段:初始标记 → 并发标记 → 重新标记 → 并发清除
会导致内存碎片
4. G1 收集器(Garbage First)
JDK9 默认收集器
把堆分成多个小块,局部收集,降低停顿
老年代也能并发回收!
5. ZGC 和 Shenandoah(超低停顿)
毫秒级停顿,适用于延迟敏感系统
支持TB级堆,未来趋势
GC 的生命周期:一次垃圾回收是怎么发生的?
我们模拟一下一个对象从出生到“被回收”的过程:
创建新对象,分配在 Eden 区。
当 Eden 区满了,触发 Minor GC。
幸存对象移入 Survivor 区。
若对象经过多次 Minor GC 仍存活,晋升至老年代。
老年代满了,触发 Full GC。
回收整个堆,包括老年代和方法区。
对象彻底 unreachable,被清理,空间被释放。
GC 问题排查经验:我踩过的坑!
之前在项目中遇到一次频繁 Full GC 卡顿问题,用户页面卡得都以为系统崩了。
我用 jstat, jmap, jconsole 分析后,发现:
新生代太小,频繁 Minor GC
老年代回收不及时,触发 Full GC
使用的是 CMS 收集器,出现了“Concurrent Mode Failure”
解决方案:
调大年轻代大小,降低 GC 频率
切换 G1 收集器,降低 Full GC 停顿
加入 GC 日志监控,提前预警
总结一下:面试中怎么答才加分?
如果你在面试中被问到“Java 垃圾回收机制”,可以按这个顺序答:
先总览 GC 的目的:自动化内存管理,提升开发效率
再谈识别垃圾的方法:引用计数法 & 可达性分析
说说内存结构:新生代 & 老年代,Minor GC & Full GC
补充垃圾收集器特点:Serial、CMS、G1、ZGC 等
最后加项目实战经历:GC 问题 + 排查 + 解决
END
你可能不常手动写 GC,但 GC 每天都在你程序背后默默工作。
你不理解它,它可能就让你程序“卡死”或“崩溃”。
但只要你愿意花 15 分钟配资114,像小米我一样,画图、模拟、讲故事,GC 也能变得很温柔、很可控。
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