Java 虚拟机面试题, 为什么 G1 垃圾收集器不维护年轻代到老年代的记忆集?

Step 1

Q:: Java 虚拟机面试题: 为什么 G1 垃圾收集器不维护年轻代到老年代的记忆集？

A:: G1 垃圾收集器的设计目标是实现可预测的低延迟 GC 过程，而记忆集的维护会增加 GC 的开销。G1 采用了一种新的分区（Region）设计，将整个堆划分为多个大小相等的区域，老年代与年轻代之间并不再是传统意义上的物理分区。G1 采用了写屏障和卡表机制来跟踪跨分区引用，避免了传统记忆集的开销。因此，G1 不需要像其他垃圾收集器那样维护年轻代到老年代的记忆集。

Step 2

Q:: 什么是 Java 虚拟机的垃圾收集（GC）？

A:: Java 虚拟机的垃圾收集是指自动管理内存的过程。GC 机制的主要任务是回收不再使用的对象内存，以便释放空间给新对象使用。Java 虚拟机会自动识别哪些对象不再被引用，且在适当的时间执行垃圾收集。GC 的策略和算法会影响应用的性能，特别是在响应时间敏感的应用中。

Step 3

Q:: G1 垃圾收集器的主要特性是什么？

A:: G1（Garbage First）垃圾收集器的主要特性包括：1) 分区设计：将堆划分为多个大小相等的区域，避免了传统年轻代和老年代的物理分区；2) 可预测的停顿时间：G1 允许用户指定希望的最大停顿时间，GC 会努力遵守此目标；3) 并行和并发：G1 在收集垃圾时采用了并行和并发的方式，最大限度减少了应用暂停时间；4) 混合回收：G1 在回收过程中会同时处理年轻代和老年代的垃圾。

Step 4

Q:: G1 垃圾收集器的工作机制是什么？

A:: G1 垃圾收集器通过将堆内存划分为多个大小相等的分区（Region），并利用写屏障和卡表机制来管理对象之间的引用关系。G1 的工作分为两部分：1) 年轻代收集：G1 采用与传统 GC 类似的 Minor GC 来回收年轻代对象，但使用了分区化管理，使得年轻代回收更加高效；2) 混合收集：G1 在内存达到一定使用率时会触发 Mixed GC，同时回收年轻代和老年代的垃圾，以达到整体堆内存的清理。