Android 面试中不可或缺的 Java 垃圾回收 (GC) 知识点

Java GC 原理

Java GC 是 Java 虚拟机 (JVM) 内置的一项自动内存管理功能。它的主要目的是回收不再被应用程序使用的内存空间，防止内存泄漏和程序崩溃。GC 会定期扫描堆内存，识别出那些不再被引用的对象，然后将这些对象从内存中清除。

Java GC 算法

Java GC 有多种算法，最常用的包括标记清除算法、标记整理算法和复制算法。

• 标记清除算法：该算法会首先标记出不再被引用的对象，然后清除这些对象占用的内存空间。标记清除算法简单高效，但会产生内存碎片。
• 标记整理算法：该算法会在标记出不再被引用的对象后，将存活的对象整理到内存的一端，然后清除边界以外的内存空间。标记整理算法可以消除内存碎片，但效率较低。
• 复制算法：该算法将内存一分为二，每次使用一块，将存活的对象复制到另外一块。复制算法效率高，不会产生内存碎片，但需要额外的内存空间。

Java GC 特点

Java GC 具有以下几个特点：

• 自动性：GC 是自动进行的，无需程序员手动干预。
• 分代收集：GC 会将堆内存划分为新生代和老年代。新生代存储最近创建的对象，老年代存储长期存活的对象。新生代使用复制算法进行 GC，老年代使用标记清除算法或标记整理算法进行 GC。
• 增量式收集：GC 不是一次性回收所有垃圾对象，而是分多次进行。增量式收集可以降低 GC 对程序性能的影响。
• 并发收集：GC 可以与应用程序同时运行，不会阻塞应用程序。并发收集可以提高程序的吞吐量。

如何优化 Java GC

为了优化 Java GC 的性能，可以采取以下措施：

• 减少对象创建：尽量减少对象创建的数量，可以降低 GC 的压力。
• 复用对象：尽量复用对象，可以减少 GC 需要回收的对象数量。
• 避免内存泄漏：内存泄漏是指对象不再被引用，但仍然存在于内存中。内存泄漏会导致 GC 效率下降。
• 选择合适的 GC 算法：根据应用程序的特性，选择合适的 GC 算法。例如，对于新生代对象存活率低的情况，可以使用复制算法；对于老年代对象存活率高的情况，可以使用标记清除算法或标记整理算法。
• 调优 GC 参数：JVM 提供了多种 GC 参数，可以根据应用程序的特性进行调优。例如，可以调整新生代和老年代的大小，调整 GC 的频率等。

总结

Java GC 是 Java 虚拟机 (JVM) 内置的一项自动内存管理功能。它可以回收不再被应用程序使用的内存空间，防止内存泄漏和程序崩溃。Java GC 有多种算法，包括标记清除算法、标记整理算法和复制算法。Java GC 具有自动性、分代收集、增量式收集和并发收集的特点。为了优化 Java GC 的性能，可以采取减少对象创建、复用对象、避免内存泄漏、选择合适的 GC 算法和调优 GC 参数等措施。