Java虚拟机面试题, Java 中的 young GC,old GC,full GC 和 mixed GC 的区别是什么?
Java虚拟机面试题, Java 中的 young GC,old GC,full GC 和 mixed GC 的区别是什么?
QA
Step 1
Q:: Java 中的 young GC、old GC、full GC 和 mixed GC 的区别是什么？
A:: 在 Java 虚拟机（JVM）中，GC（垃圾收集）是内存管理的关键机制，用于回收不再使用的对象。不同类型的 GC 处理不同的内存区域：
1. Young GC（Minor GC）：主要作用于年轻代（Young Generation），当年轻代中的 Eden 区域被填满时触发。这个过程一般比较快，因为年轻代中的对象通常存活时间短。
2. Old GC（Major GC 或 Old GC）：作用于老年代（Old Generation）。这是一个更耗时的操作，因为老年代中的对象通常存活时间较长，且数量较多。Old GC 的频率较低，但每次发生时的暂停时间较长。
3. Full GC：触发整个堆内存（包括年轻代和老年代）的垃圾收集。Full GC 是最耗时的操作，通常会导致应用程序明显的暂停，因此在生产环境中应尽量避免频繁发生 Full GC。
4. **Mixed GC**：这是 G1 垃圾收集器中的一个特殊概念，它同时收集年轻代和部分老年代。这种垃圾收集方式是在老年代的使用率达到一定阈值时触发的，目的是避免 Full GC 发生。Mixed GC 是一种折衷方案，旨在平衡垃圾收集的频率和停顿时间。
Step 2
Q:: 什么时候会发生 Full GC，如何避免？
A:: Full GC 可能会在以下情况下发生：
1. 老年代的内存不足时。
2. 永久代（或元空间）中内存不足时。
3. 显式调用 System.gc() 或者通过某些 JVM 参数（如 -XX:+ExplicitGCInvokesConcurrent）触发。
4. 升级程序时，使用了大量的元数据。
5. Survivor 区域中的对象无法转移到老年代。
要避免 Full GC，开发者可以：
1. 调整 JVM 参数，例如增大堆大小（-Xmx）或调整新生代和老年代的比例（-XX:NewRatio）。
2. 使用 CMS 或 G1 等更先进的垃圾收集器，减少老年代的停顿时间。
3. 避免频繁的 System.gc() 调用，并且尽量在代码中手动优化对象的生命周期。
Step 3
Q:: JVM 中的不同 GC 算法是什么？
A:: JVM 提供了多种垃圾收集算法，每种算法适用于不同的场景：
1. 串行垃圾收集器（Serial GC）：适用于单线程环境，它一次只使用一个线程进行垃圾收集，优点是实现简单，适用于小型应用程序。
2. 并行垃圾收集器（Parallel GC）：又称为吞吐量优先收集器，适用于多核 CPU，它使用多个线程并行处理年轻代垃圾收集，目的是最大化应用程序的吞吐量。
3. **CMS（Concurrent Mark-Sweep）垃圾收集器**：旨在减少老年代的停顿时间，通过并发标记和清除的方式实现老年代的垃圾收集。适用于对响应时间敏感的应用程序。
4. **G1（Garbage First）垃圾收集器**：适用于大内存、多核环境。它将堆划分为多个区域（Region），并根据需要优先回收垃圾较多的区域，目的是在保证吞吐量的同时尽量减少停顿时间。