掌握JVM GC知识，夯实编码基本功

引言

垃圾回收（Garbage Collection，简称GC）是Java虚拟机（JVM）内存管理机制的重要组成部分。通过GC，JVM可以自动回收不再被程序使用的内存空间，从而避免内存泄漏和程序崩溃。

1. GC基础概念

• 堆（Heap） ：Java程序运行时动态分配的内存区域，用于存储对象实例和数组。
• 栈（Stack） ：Java程序运行时分配的内存区域，用于存储局部变量、方法参数和返回地址。
• 垃圾回收（GC） ：JVM自动回收不再被程序使用的内存空间的过程。
• 垃圾收集器（GC Collector） ：负责执行GC的程序。

2. GC算法

常见的GC算法包括：

• 标记-清除算法（Mark-Sweep Algorithm） ：通过标记存活的对象，然后清除未标记的对象来释放内存空间。
• 复制算法（Copying Algorithm） ：将存活的对象复制到一块新的内存区域，然后释放旧的内存区域。
• 标记-整理算法（Mark-Compact Algorithm） ：将存活的对象整理到一块连续的内存区域，然后释放剩余的内存空间。

3. GC常见问题

• 内存泄漏（Memory Leak） ：由于程序设计不当导致对象无法被回收，从而造成内存使用量不断增加。
• GC开销（GC Overhead） ：GC过程中消耗的资源，包括CPU时间和内存空间。
• GC暂停（GC Pause） ：GC过程中程序暂停执行的时间。

4. GC解决方案

• 避免内存泄漏 ：通过使用弱引用（WeakReference）和软引用（SoftReference）等机制，避免对象无法被回收。
• 减少GC开销 ：通过使用大型对象堆（Large Object Heap，简称LOH）和内存池（Memory Pool）等技术，减少GC过程中消耗的资源。
• 缩短GC暂停时间 ：通过使用增量式GC（Incremental GC）和并行GC（Parallel GC）等技术，缩短GC过程中程序暂停执行的时间。

5. GC友好相关的代码编写规范

• 避免创建大量临时对象 ：创建大量临时对象会导致频繁的GC，从而降低程序性能。
• 合理使用final ：将对象声明为final可以防止对象被意外修改，从而减少GC的开销。
• 避免持有对垃圾对象的引用 ：持有对垃圾对象的引用会阻止对象被回收，从而造成内存泄漏。
• 使用WeakHashMap和SoftHashMap ：WeakHashMap和SoftHashMap是两种特殊的HashMap，可以避免内存泄漏。

结语

GC是Java程序员必须掌握的重要知识。通过对GC原理和实践的深入理解，可以编写出高效、稳定的Java程序。