JVM 記憶體管理：GC 核心策略與根搜尋算法入門

為何要懂 GC？

生產環境難免遇到 OOM 與記憶體洩漏。不懂 GC 原理時往往無從下手；掌握核心策略至少能有的放矢，不至於束手無策。

GC 策略解決三大問題

1. 哪些物件可回收？
2. 何時回收？
3. 採用何種方式回收？

首要問題是「可回收性判定」。

引用計數 vs 根搜尋

引用計數：為每個物件維護計數器，引用+1，釋放-1，歸零即回收。致命缺陷：無法處理循環引用。例如兩物件互相引用，計數永不歸零，導致記憶體洩漏。

Object a = new Object();
Object b = new Object();
a.field = b;
b.field = a;
a = null; b = null; // 計數仍為 1，無法回收

根搜尋算法：設定 GC Roots，從根出發搜尋，不可達物件即為垃圾。完美解決循環引用。

Java 中的 GC Roots 包含：

• 虛擬機棧中引用的物件（局部變數表）
• 方法區中類靜態屬性引用的物件
• 方法區中常量引用的物件
• 本地方法棧中 JNI 引用的物件

三大經典收集演算法

在根搜尋基礎上，現代 JVM 實現三種核心演算法：

• 標記-清除
• 複製
• 標記-整理

詳細原理將在後續章節展開。

結語

理解根搜尋是掌握 JVM GC 的鑰匙。下一章將深入剖析三大收集演算法的具體運作細節。

作者：zuoxiaolong（左潇龍）
出處：博客園左潇龍的技術博客