Java 虚拟机面试题, JVM 新生代垃圾回收如何避免全堆扫描?

Step 1

Q:: JVM 新生代垃圾回收如何避免全堆扫描？

A:: 在JVM中，为了避免在新生代垃圾回收时对整个堆进行扫描，通常采用的是分代收集算法中的'记忆集' (Remembered Set) 技术。记忆集记录了老年代中引用新生代对象的部分，这样在进行新生代垃圾回收时，只需要检查记忆集中所记录的那些对象，而无需扫描整个老年代。这种机制有效地提高了垃圾回收的效率，减少了不必要的扫描工作。

Step 2

Q:: 什么是分代收集算法？

A:: 分代收集算法是JVM中常用的垃圾回收算法，将内存分为几代（通常是新生代、老年代和永久代）。不同代中的对象有不同的生命周期特点，新生代对象大多生命周期较短，因此采用Minor GC（小规模垃圾回收），而老年代对象存活时间长且数量较多，采用Major GC或Full GC（大规模垃圾回收）。这种分代策略能够更高效地管理不同生命周期的对象内存。

Step 3

Q:: 为什么新生代需要进行垃圾回收？

A:: 新生代中的对象通常是生命周期较短的临时对象，如方法调用中创建的临时变量等。为了避免内存空间的迅速耗尽，需要频繁地对新生代进行垃圾回收，以回收这些不再使用的对象的内存。这就是Minor GC，它比老年代垃圾回收更频繁，但耗时更短。

Step 4

Q:: JVM中GC Roots的作用是什么？

A:: GC Roots是垃圾回收的起点。在垃圾回收的过程中，JVM从GC Roots开始，通过引用链来标记所有存活的对象。未被GC Roots引用到的对象则被视为垃圾，等待回收。常见的GC Roots包括栈中引用的对象、类静态属性引用的对象、常量池中引用的对象，以及JNI引用的对象。

Step 5

Q:: 什么是Minor GC和Major GC？

A:: Minor GC是针对新生代的垃圾回收操作，频率高但速度快；Major GC（也称为Full GC）是针对老年代的垃圾回收操作，发生频率较低，但会回收整个堆，包括新生代和老年代。Major GC通常比Minor GC耗时更长，可能会造成应用的停顿。