谈一谈JVM的GC（垃圾回收）

JVM（Java Virtual Machine）的GC（Garbage Collection，垃圾回收）是Java语言的一个重要特性，它负责自动管理内存，释放那些不再被使用的对象所占用的内存空间。以下是对JVM GC的详细介绍：

GC的基本概念
定义：GC即垃圾回收，是指JVM用于释放那些不再被使用的对象所占用的内存。
目的：清除不再使用的对象，防止内存泄漏，提高内存利用率。
GC的工作原理
JVM通过两种主要方法来识别垃圾对象：

引用计数：虽然这种方法简单有效，但存在循环引用的问题，因此在现代JVM中较少使用。
可达性分析：JVM使用的主流方法。以根集合（如栈上的局部变量、静态变量等）为起点，通过引用链遍历对象图，所有可达的对象都被视为存活对象，其余则为垃圾对象。

GC算法

主要垃圾回收算法有3种，分别是标记清除算法、标记复制算法、标记整理算法。

（1）标记清除算法：算法核心原理,它会给所有存活对象打上标记,那么没有被标记的对象，就是需要被回收的垃圾对象，这些垃圾对象会被垃圾回收器直接回收。这种算法会产生比较多的内存碎片，而且这些内存碎片，会随着系统运行时间的增长，出现无法分配空间或连续的内存空间，会导致更加频繁的GC操作。另外这种方式清理出来的空闲内存是不连续的,产生内存碎片，需要维护一个空闲列表。
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（2）标记复制算法：它把内存分为两等份，每次只需要使用其中的一份，等到正在使用的这份存满之后，它就会标记出存活的对象，然后再把现在存活的对象，拷贝到另外一份闲置的内存中，被留在原来那块内存中的对象，就会全部被垃圾回收器回收。原来闲置的那个内存空间就会变成正在使用的状态。原来使用的那块内存经垃圾回收后，就变成闲置的内存等待继续使用。这就是标记复制算法一次完整的垃圾回收过程。标记复制算法会一直重复这个循环。这种算法实际使用的内存只占50%，另外50%是闲置的，比较浪费内存空间。如果存在大量复制对象，垃圾回收的耗时会比较长。这种算法更适合处理一些活动对象比较少，垃圾对象比较多的场景，所以适用于新生代（速度快，效率高）。
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（3）标记整理算法：它先标记出存活的对象，然后把所有的存活对象，整理到内存的另外一端，没有被标记的对象就是可以被覆盖，或是被释放。这样就解决了空间碎片化问题，但从垃圾收集和清理效率来看，增加了一个移动的动作，所以耗时会更久。此算法适合老年代。
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分代收集（Generational Collection）

因为 Java 对象基本上都是临时的对象，很快就会被回收，所以JVM 的内存是分代设计的，根据对象在内存中的存活时间，分为年轻代、老年代、永久代。年轻代采用的是标记复制算法，在每次复制的时候，存活下来的对象会很少。而老年代是经历过几次GC的对象，JVM 会认为它可能会继续存活下去，不大适合去采用标记复制算法，所以老年代采用的是标记清除算法或标记-整理算法。比如说CMS这种回收器，采用的就是标记清除的方式。那么永久代是一直会是存活的对象，只有在触发 Full GC 的时候，才会被回收。所以永久代的对象创建过多的话，会比较容易出现内存溢出。最典型的场景是在 JSP 页面比较多的情况下，容易出现永久代的内存溢出。

JVM中的GC收集器
JVM提供了多种GC收集器，每种收集器都有其特定的应用场景和优缺点。常见的收集器包括：

Serial GC：单线程执行GC，适用于单核CPU、新生代空间较小及对暂停时间要求不高的应用。
Parallel GC：多线程执行GC，适用于多核CPU、对吞吐量有高要求的应用。
CMS（Concurrent Mark Sweep）GC：一种以最短回收停顿时间为目标的收集器，适用于对响应时间敏感的应用。但它在并发收集时会产生浮动垃圾，且需要预留一定的空间来避免频繁的全堆GC。
G1（Garbage-First）GC：面向服务端应用的垃圾收集器，它设计用来满足在堆内存不断增大的情况下，减少停顿时间的需求。G1收集器将堆划分为多个大小相等的独立区域（Region），并优先收集垃圾最多的区域。