Java中的垃圾回收（Garbage Collection）
简介
在Java编程中，垃圾回收（Garbage Collection）是一种自动内存管理机制。它的目的是在程序运行过程中自动释放不再使用的内存，以避免内存泄漏和内存溢出的问题。垃圾回收是Java的一个重要特性，它使得开发者可以不再关注内存的分配和释放，从而简化了程序的开发和维护。
垃圾回收的原理
Java中的垃圾回收是基于分代的垃圾回收算法。在Java的堆内存中，对象分为新生代（Young Generation）和老年代（Old Generation）两个部分。
新生代
新生代是存放新创建的对象的区域。当对象被创建时，它们会被分配到新生代中。新生代又分为一个Eden区和两个Survivor区（S0和S1）。当Eden区满时，会触发一次Minor GC（Minor Garbage Collection）。
Minor GC的过程如下：
// 实例化一个对象
Object obj = new Object();
// 触发Minor GC
System.gc();
在Minor GC中，垃圾回收器会将Eden区和一个Survivor区中不再使用的对象清除掉，并将剩余的对象移动到另一个Survivor区。这个过程称为复制（Copying）。
老年代
老年代是存放生命周期较长的对象的区域。当对象在新生代经历多次Minor GC后，仍然存活，它们会被晋升到老年代。当老年代空间不足时，会触发一次Major GC（Major Garbage Collection）。
Major GC的过程如下：
// 增加一个大对象到老年代
byte[] largeObject = new byte[1024 * 1024 * 10];
// 触发Major GC
System.gc();
在Major GC中，垃圾回收器会对整个堆内存进行扫描，清除不再使用的对象。这个过程比Minor GC耗时更长，因为它需要遍历整个堆内存。
打印GC日志
在Java中，我们可以通过打印GC日志来观察垃圾回收的过程。通过分析GC日志，可以了解对象的分配、回收和晋升等信息，从而帮助我们优化程序的性能和内存占用。
开启GC日志
要打印GC日志，我们需要在JVM启动参数中添加以下参数：
java -XX:+PrintGC <MainClass>
其中，-XX:+PrintGC表示打印GC日志。
示例代码
下面是一个简单的示例代码，用于演示垃圾回收的过程：
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
public class GarbageCollectionExample {
public static void main(String[] args) {
List<Object> list = new ArrayList<>();
for (int i = 0; i < 1000000; i++) {
Object obj = new Object();
list.add(obj);
// 每添加10000个对象时，打印一次GC日志
if (i % 10000 == 0) {
System.gc();
}
}
}
}
在上面的代码中，我们创建了一个ArrayList对象，并在循环中向其中添加了1000000个Object对象。每添加10000个对象时，我们打印一次GC日志。
GC日志示例
以下是一段GC日志示例：
[GC (Allocation Failure) [PSYoungGen: 164864K->4096K(191488K)] 164864K->4096K(629760K), 0.0085479 secs] [Times: user=0.00 sys=0.00, real=0.01 secs]
[GC (Allocation Failure) [PSYoungGen: 168960K->4096K(191488K)] 168960K->4096K(629760K), 0.0074963 secs] [Times: user=0.01 sys=0.00, real=0.01 secs
