Java虚拟机面试题, Java 中有哪些垃圾回收算法?

Step 1

Q:: Java 中有哪些垃圾回收算法？

A:: Java 中主要的垃圾回收算法包括：1. 标记-清除算法（Mark-Sweep）：这是最基础的垃圾回收算法，它将对象分为 '活的' 和 '死的'，然后清除死亡对象。2. 复制算法（Copying）：将存活的对象从一个区域复制到另一个区域，未被复制的对象被自动清除。3. 标记-压缩算法（Mark-Compact）：标记存活的对象，然后将其压缩到内存的一端，释放剩余空间。4. 分代回收算法（Generational Collecting）：将堆分为不同代，如年轻代和老年代，采用不同的回收算法处理不同代的对象。5. G1（Garbage First）：分区堆内存，以并行和增量方式回收垃圾，适用于大堆内存。6. ZGC（Z Garbage Collector）：设计为在大堆内存中保持低延迟的垃圾收集器。

Step 2

Q:: Java 中的分代回收机制是什么？

A:: Java 的分代回收机制将堆内存分为不同的代（年轻代、老年代），分别处理生命周期不同的对象。年轻代对象频繁创建和销毁，因此使用效率高的算法（如复制算法）来快速回收。老年代对象存活时间较长，使用如标记-压缩算法进行回收。此机制能提高垃圾回收效率，减少垃圾回收对应用程序性能的影响。

Step 3

Q:: G1 垃圾收集器的工作原理是什么？

A:: G1 垃圾收集器将堆划分为多个大小相同的区域（Region），通过跟踪每个区域的垃圾量，优先回收垃圾最多的区域（即垃圾优先）。G1 采用并行和并发方式进行回收，以减少应用程序停顿时间，并结合标记-清除和复制算法的优点来优化性能，特别适用于大内存的应用程序。

Step 4

Q:: Java 中的垃圾回收器有哪些？

A:: Java 中的主要垃圾回收器包括：1. Serial Collector：单线程的垃圾回收器，适用于小型应用。2. Parallel Collector：多线程的垃圾回收器，适用于需要较高吞吐量的应用。3. CMS（Concurrent Mark-Sweep）：并发标记清除垃圾回收器，适用于需要低延迟的应用。4. G1：垃圾优先收集器，适用于大内存低停顿的应用场景。5. ZGC：低延迟垃圾回收器，适用于超大内存场景。6. Shenandoah：一种高效的并发垃圾回收器，具有较低的停顿时间。

Step 5

Q:: 什么是 Java 中的内存泄漏？

A:: Java 中的内存泄漏是指程序中的对象不再被使用，却无法被垃圾回收器回收，因为还有对这些对象的引用存在。虽然 Java 具有自动垃圾回收机制，但程序设计不当（如使用静态集合类保存大量对象、未正确释放外部资源等）仍可能导致内存泄漏，从而引发 OutOfMemoryError。