后端经典面试题合集, 常见的垃圾回收算法有几种类型?他们对应的优缺点是什么?

Step 1

Q:: 常见的垃圾回收算法有几种类型？它们的优缺点是什么？

A:: 常见的垃圾回收算法主要包括以下几种：

1. 引用计数（Reference Counting） - 优点：简单易实现，垃圾回收立即执行，无需等待。 - 缺点：无法处理循环引用，额外的内存开销（每个对象都需要维护一个引用计数器）。

2. **标记-清除（Mark and Sweep）** - 优点：能够处理循环引用，分两步进行：标记所有活动对象，再清除未标记的对象。 - **缺点**：标记和清除过程中会导致程序暂停（Stop-the-world），导致碎片化问题。

3. **标记-整理（Mark and Compact）** - **优点**：类似于标记-清除，但在清除阶段会整理内存，避免碎片化。 - 缺点：同样会导致程序暂停，整理内存的开销较大。

4. 分代收集（Generational Garbage Collection） - 优点：基于大多数对象生命周期较短的假设，将堆分为新生代和老年代，提高回收效率。 - 缺点：实现复杂，老年代回收效率较低。

5. 增量收集（Incremental Garbage Collection） - 优点：将垃圾回收的工作分成小块，减少单次垃圾回收的暂停时间。 - 缺点：复杂度较高，性能有时不如集中回收。

Step 2

Q:: 什么是GC暂停（Stop-the-world），如何优化？

A:: GC暂停是指垃圾回收器在执行垃圾回收时，必须暂停所有的应用程序线程，以确保垃圾回收过程的安全性和一致性。这种暂停通常会导致应用程序性能下降，尤其是在实时性要求较高的系统中。

优化方法： 1. **选择合适的垃圾回收器**：如CMS或G1垃圾回收器，它们都旨在减少暂停时间。 2. 调优堆内存大小：增大堆内存可以减少垃圾回收的频率，从而降低暂停的次数。 3. 分代垃圾回收策略：合理配置新生代和老年代的比例，减少大对象进入老年代的频率。 4. 避免频繁的Full GC：优化代码，减少老年代中大对象的数量，尽量避免Full GC的发生。

Step 3

Q:: 如何检测和分析Java应用中的内存泄漏？

A:: 内存泄漏指的是应用程序中不再使用的对象无法被垃圾回收器回收，导致内存占用逐渐增加。

检测和分析方法： 1. 使用内存分析工具：如VisualVM、Eclipse MAT、JProfiler等，监控堆内存使用情况，识别内存泄漏的迹象。 2. 生成堆转储（Heap Dump）：在发现内存异常时，生成堆转储文件，通过工具分析对象引用关系，找出泄漏点。 3. 分析垃圾回收日志：开启GC日志，通过分析日志数据，找出内存使用异常的时间点和对应的GC行为。 4. 代码审查：特别关注使用了缓存、静态集合类、Listener的代码段，确保对象的生命周期正确管理。