很多人学 GC 的痛点是：
- 名词一堆：标记清除、复制、标记整理、分代
- 但一旦你真遇到"内存回不去"，你又不知道该从哪里解释
这篇把 GC 的主线拆成两条：
- 先判定谁活谁死（可达性分析）
- 再决定怎么回收（算法/策略）
1. 为什么 JVM 不用引用计数：循环引用是天坑
引用计数思路：
- 每个对象维护引用次数
- 变成 0 就回收
问题：
- 两个对象互相引用，引用次数永远不为 0，但它们可能已经"不可达"
所以 HotSpot 主流使用：
- 可达性分析（Reachability Analysis）
2. 可达性分析：从 GC Roots 出发，能走到就是活
核心规则：
- 从一组根对象（GC Roots）出发遍历对象图
- 能到达的对象都是存活
- 到达不了的对象就是垃圾
2.1 常见 GC Roots 你至少要认识
- 线程栈中的引用（局部变量表）
- 静态变量引用（被类持有的引用）
- JNI 引用（本地方法栈）
- 运行中的线程对象、Class 对象等（不同实现有差异）
这也是为什么：
- 静态集合很容易造成"你以为没用了但其实一直活着"
3. 回收算法：标记清除 / 复制 / 标记整理
3.1 标记清除（Mark-Sweep）
- 标记出要回收的对象
- 直接清除
问题：
- 产生碎片
3.2 复制算法（Copying）
- 把存活对象复制到另一块连续空间
- 直接清理整块旧空间
特点：
- 回收快、无碎片
- 需要额外空间
常见用法：
- 新生代（对象存活率低，复制成本低）
3.3 标记整理（Mark-Compact）
- 标记存活对象
- 把存活对象往一侧挪，整理成连续空间
特点：
- 减少碎片
- 整理有成本
常见用法：
- 老年代（存活率高，复制成本高）
4. 分代收集：不是算法，是"策略组合"
分代思想来自经验：
- 大多数对象活不久
所以：
- 新生代：复制/快速回收
- 老年代：标记整理（或标记清除 + 处理碎片）
5. 四种引用：为什么你"以为能回收"但没回收
5.1 强引用
- 默认写法就是强引用
- 只要强引用还在，通常不会回收
5.2 软引用（SoftReference）
- 内存紧张时才回收
- 常用于缓存，但别把它当万能缓存方案
5.3 弱引用（WeakReference）
- 下一次 GC 就可能被回收
- 常见场景：弱引用缓存、ThreadLocal 的 key
5.4 虚引用（PhantomReference）
- 不影响对象生命周期
- 常用于"对象被回收前做通知/资源清理"这类高级用法
6. 把这些知识落到排障：你该如何解释"内存回不去"
你遇到"Full GC 后内存回不去"，你可以按这个顺序解释：
- 先确认：是不是有 GC Roots 在引用（静态集合/线程栈/ThreadLocal）
- 再确认：存活对象是否真的很多（业务缓存/大对象）
- 最后用 heapdump + MAT 找到引用链
7. 总结
- HotSpot 主要用可达性分析，从 GC Roots 出发判定存活
- 回收算法：标记清除（碎片）/复制（快）/标记整理（少碎片）
- 分代是策略组合：新生代与老年代采用不同回收方式
- 四种引用决定"对象在不同内存压力下是否会被回收"