java 中垃圾回收机制中如何判断对象需要回收 常见的 gc 回收算法有哪些

Java 中垃圾回收机制中如何判断对象需要回收 常见的 GC 回收算法有哪些

2025年Java面试宝典：
链接: https://pan.baidu.com/s/1RUVf75gmDVsg8MQp4yRChg?pwd=9b3g
提取码: 9b3g

一、Java 的垃圾回收机制到底是怎么判断对象该回收的？

大家应该都听说过 Java 的垃圾回收（Garbage Collection, GC），但面试时经常会被问到具体的判断逻辑。这其实涉及到两个核心方法：引用计数法和可达性分析算法。

1. 引用计数法：简单但致命的缺陷

这个方法很简单——给每个对象加一个计数器，记录有多少个地方在引用它。如果计数器归零，说明对象没用了，可以直接回收。
但问题也很明显：循环引用会导致内存泄漏。比如对象 A 引用对象 B，对象 B 又引用对象 A，但两者都不再被外部使用。这时候引用计数永远不为零，但实际已经是垃圾了。

2. 可达性分析算法：JVM 的终极选择

为了解决循环引用的问题，Java 实际采用的是可达性分析算法。简单来说，JVM 会从一组 GC Roots（比如虚拟机栈中的局部变量、静态变量等）出发，遍历所有对象引用链。如果某个对象无法通过这些根节点到达，就会被标记为可回收。

举个栗子🌰：你创建了一个对象 A，当方法执行完，栈帧里的局部变量被销毁，A 就和 GC Roots 断了联系，自然就成了垃圾。

二、常见的 GC 回收算法有哪些？

现在你知道怎么判断垃圾了，接下来就是“怎么收垃圾”。这里要重点掌握四种算法，很多大厂面试官会追问它们的优缺点。

1. 标记-清除算法（Mark-Sweep）

过程：

• 先标记所有需要回收的对象
• 再统一回收这些对象

缺点：

• 会产生内存碎片（就像拼图缺了一块，导致大对象无法分配）
• 效率不稳定，堆越大标记和清除时间越长

2. 复制算法（Copying）

核心思想：把内存分成两块，每次只用其中一块。当这一块用完了，就把存活的对象复制到另一块，然后清空当前区域。
优点：

• 没有内存碎片问题
• 适合对象存活率低的场景（比如新生代的 Eden 区）

缺点：

• 内存利用率只有一半（太奢侈了！）

3. 标记-整理算法（Mark-Compact）

这是标记-清除算法的升级版。先标记可回收对象，然后把存活的对象都“压缩”到内存一端，最后清理边界外的空间。
优点：

• 解决了内存碎片问题
• 适合老年代这种存活率高的区域

缺点：

• 整理过程需要移动对象，会影响性能

4. 分代收集算法（Generational Collection）

这才是 Java 的实际选择！JVM 把堆内存分为新生代和老年代，针对不同区域采用不同算法：

• 新生代：对象存活率低，用复制算法（比如 HotSpot 的 Eden + Survivor 区）
• 老年代：对象存活率高，用标记-清除或标记-整理算法

三、如何用“人话”在面试中讲清楚这些？

面试官问这个问题时，其实是想知道：

1. 你理解 GC 的基本原理
2. 你知道不同场景下的算法选择依据

这里分享一个口述模板：
“Java 的垃圾回收主要靠可达性分析算法，从 GC Roots 出发检查对象是否可达。常见的算法中，分代收集是综合最优解——新生代用复制算法解决高频回收的问题，老年代用标记-整理减少内存碎片。比如我们在优化 Full GC 频率时，就需要关注老年代的空间分配策略……”

需要面试鸭会员的朋友，可以通过面试鸭返利网联系我，购买后可返利 25元！现在注册还能免费领取面试题库哦~