垃圾回收（GC）是Java自動(dòng)內(nèi)存管理的核心機(jī)制，用於識(shí)別並釋放不再使用的對(duì)像以避免內(nèi)存洩漏。 1. 垃圾對(duì)像是指不再被任何根對(duì)象引用的對(duì)象；2. GC的基本流程包括標(biāo)記存活對(duì)象和回收未標(biāo)記對(duì)象；3. 常見垃圾回收器有Seri??al GC、Parallel Scavenge、CMS、G1、ZGC/Shenandoah，分別適用於不同場景；4. 優(yōu)化GC性能的方法包括合理設(shè)置堆大小、選擇合適算法、監(jiān)控日誌、避免內(nèi)存洩漏、減少臨時(shí)對(duì)像生成。通過理解GC機(jī)制可以提升代碼效率與系統(tǒng)調(diào)優(yōu)能力。
Java 的垃圾回收（Garbage Collection，簡稱GC）機(jī)制是Java 自動(dòng)內(nèi)存管理的核心部分。它的主要作用是自動(dòng)識(shí)別並釋放不再使用的對(duì)象所佔(zhàn)用的內(nèi)存空間，從而避免內(nèi)存洩漏和手動(dòng)內(nèi)存管理帶來的問題。
什麼是垃圾對(duì)象？
在Java 中，一個(gè)對(duì)像如果不再被任何“根對(duì)象”（如線程棧中的局部變量、靜態(tài)類屬性等）引用，就被稱為“垃圾對(duì)象”。 GC 會(huì)定期掃描這些對(duì)象，並回收它們所佔(zhàn)的內(nèi)存。
舉個(gè)簡單的例子：當(dāng)你創(chuàng)建了一個(gè)對(duì)象Person p = new Person(); ，然後執(zhí)行p = null; ，此時(shí)如果沒有其他引用指向這個(gè)Person實(shí)例，它就變成了垃圾對(duì)象，等待GC 回收。
Java 垃圾回收的基本流程
Java 的垃圾回收通常包括兩個(gè)基本步驟：
- 標(biāo)記（Mark） ：GC 掃描所有可達(dá)的對(duì)象，把它們標(biāo)記為“存活”。
- 清除（Sweep）或整理（Compact） ：未被標(biāo)記的對(duì)像被視為垃圾，其占用的內(nèi)存將被回收。有些GC 算法還會(huì)對(duì)存活對(duì)象進(jìn)行整理，以減少內(nèi)存碎片。
不同垃圾回收器的具體實(shí)現(xiàn)方式略有差異，比如有的會(huì)分代收集（如Serial、Parallel Scavenge），有的則是全堆收集（如G1）。
Java 常見的垃圾回收器有哪些？
目前常見的垃圾回收器包括以下幾種，適用於不同的使用場景：
- Serial GC ：單線程回收器，適合小內(nèi)存和單核CPU 場景。
- Parallel Scavenge ：多線程回收器，注重吞吐量，適合後臺(tái)計(jì)算服務(wù)。
- CMS（Concurrent Mark Sweep） ：低延遲優(yōu)先，適合響應(yīng)時(shí)間敏感的應(yīng)用，但容易產(chǎn)生內(nèi)存碎片。
- G1（Garbage First） ：兼顧吞吐量和延遲，適用於大堆內(nèi)存，現(xiàn)代主流選擇。
- ZGC / Shenandoah ：超低延遲的新一代GC，適合需要毫秒級(jí)停頓的高並發(fā)系統(tǒng)。
你可以通過JVM 啟動(dòng)參數(shù)來指定使用哪種垃圾回收器，例如-XX: UseG1GC就是啟用G1。
如何優(yōu)化Java 垃圾回收性能？
優(yōu)化GC 性能可以從以下幾個(gè)方面入手：
-
合理設(shè)置堆大小：根據(jù)應(yīng)用負(fù)載設(shè)定
-Xms和-Xmx，避免頻繁Full GC。 - 選擇合適的GC 算法：根據(jù)業(yè)務(wù)類型選擇低延遲還是高吞吐的回收器。
-
監(jiān)控GC 日誌：使用
-Xlog:gc*或第三方工具（如VisualVM、JConsole、Prometheus Grafana）觀察GC 行為。 - 避免內(nèi)存洩漏：檢查是否有不必要的長生命週期對(duì)象持有大量內(nèi)存。
- 減少臨時(shí)對(duì)像生成：盡量復(fù)用對(duì)象，降低Minor GC 的頻率。
如果你發(fā)現(xiàn)應(yīng)用經(jīng)常出現(xiàn)長時(shí)間的Full GC，或者老年代增長過快，可能就需要調(diào)整堆配置或者排查代碼中的內(nèi)存問題。
基本上就這些。理解Java 垃圾回收機(jī)制，不僅能幫助你寫出更高效的代碼，也能在系統(tǒng)調(diào)優(yōu)時(shí)更有底氣。
以上是Java垃圾收集如何工作？的詳細(xì)內(nèi)容。更多資訊請(qǐng)關(guān)注PHP中文網(wǎng)其他相關(guān)文章！
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