垃圾回收（GC）是編程語言中自動(dòng)管理內(nèi)存的機(jī)制，用於識(shí)別並釋放不再被程序使用的對(duì)象所佔(zhàn)用的內(nèi)存。它通過引用計(jì)數(shù)、標(biāo)記-清除、複製算法和分代收集等方式實(shí)現(xiàn)內(nèi)存回收，其中每種算法各有優(yōu)缺點(diǎn)：1. 引用計(jì)數(shù)法簡(jiǎn)單但無法處理循環(huán)引用；2. 標(biāo)記-清除法解決循環(huán)引用問題但可能產(chǎn)生碎片；3. 複製算法高效但浪費(fèi)一半內(nèi)存；4. 分代收集根據(jù)不同生命週期對(duì)象優(yōu)化回收策略。 GC在實(shí)際應(yīng)用中可能導(dǎo)致性能波動(dòng)、內(nèi)存洩漏隱患，並可通過參數(shù)配置優(yōu)化行為。減少GC壓力的方法包括避免頻繁創(chuàng)建短命對(duì)象、使用對(duì)像池、合理利用弱引用、監(jiān)控GC日誌以及前端開發(fā)中註意閉包使用，從而提升程序性能與穩(wěn)定性。
垃圾回收（Garbage Collection，簡(jiǎn)稱GC）是編程語言中自動(dòng)管理內(nèi)存的一種機(jī)制。它主要負(fù)責(zé)識(shí)別並釋放那些不再被程序使用的內(nèi)存空間，從而避免內(nèi)存洩漏和手動(dòng)釋放內(nèi)存帶來的錯(cuò)誤。
什麼是垃圾回收？
簡(jiǎn)單來說，垃圾回收器會(huì)定期檢查程序中哪些對(duì)像已經(jīng)不再被引用，並將這些對(duì)象佔(zhàn)用的內(nèi)存回收，供後續(xù)使用。這個(gè)過程對(duì)開發(fā)者是透明的，不需要像C/C 那樣手動(dòng)調(diào)用malloc或free 。
常見的支持垃圾回收的語言包括Java、JavaScript、Python、Go等。
常見的垃圾回收算法
了解垃圾回收的工作原理，首先要了解幾種基礎(chǔ)算法：
-
引用計(jì)數(shù)法：每個(gè)對(duì)象維護(hù)一個(gè)引用計(jì)數(shù)器，每當(dāng)有新的引用指向它時(shí)加1，引用失效時(shí)減1。當(dāng)計(jì)數(shù)為0時(shí)，說明該對(duì)像不可達(dá)，可以被回收。
缺點(diǎn)是無法處理循環(huán)引用的問題，比如兩個(gè)對(duì)象相互引用但都無外部引用。
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標(biāo)記-清除法（Mark and Sweep） ：從根節(jié)點(diǎn)出發(fā)，遞歸遍歷所有可達(dá)對(duì)象，進(jìn)行“標(biāo)記”，之後清除未標(biāo)記的對(duì)象。
優(yōu)點(diǎn)是解決了循環(huán)引用問題，但可能會(huì)產(chǎn)生內(nèi)存碎片。
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複製算法（Copying） ：把內(nèi)存分為兩塊，每次只使用一塊。 GC時(shí)把存活對(duì)象複製到另一塊，然後清空原區(qū)域。
這種方式效率高，但犧牲了一半內(nèi)存空間。
-
分代收集（Generational Collection） ：根據(jù)對(duì)像生命週期長(zhǎng)短劃分不同區(qū)域（如新生代、老年代），採用不同的回收策略。
比如Java堆內(nèi)存就常使用這種方式。
垃圾回收在實(shí)際應(yīng)用中的表現(xiàn)
在實(shí)際開發(fā)中，你可能不會(huì)直接看到GC運(yùn)行的過程，但它的影響卻無處不在：
- 性能波動(dòng)：某些GC算法在執(zhí)行時(shí)會(huì)導(dǎo)致“Stop-The-World”現(xiàn)象，也就是整個(gè)程序暫停執(zhí)行，這可能引起短暫卡頓，尤其在大型系統(tǒng)中需要特別關(guān)注。
- 內(nèi)存洩漏隱患：雖然GC能自動(dòng)回收無用對(duì)象，但如果存在不必要的強(qiáng)引用（比如監(jiān)聽器、緩存未清理），仍然會(huì)導(dǎo)致內(nèi)存持續(xù)增長(zhǎng)。
- 可配置性：很多語言允許你通過參數(shù)調(diào)整GC行為，例如設(shè)置堆大小、選擇回收器類型等。
以Java為例，你可以通過JVM參數(shù)指定GC類型：
-XX: UseSerialGC -XX: UseParallelGC -XX: UseConcMarkSweepGC -XX: UseG1GC
不同GC適合不同場(chǎng)景，比如吞吐量?jī)?yōu)先還是低延遲優(yōu)先。
如何減少GC壓力？
雖然GC簡(jiǎn)化了內(nèi)存管理，但不合理使用也會(huì)帶來性能問題。以下是一些實(shí)用建議：
- 避免頻繁創(chuàng)建短命對(duì)象，尤其是在循環(huán)內(nèi)部
- 使用對(duì)像池或緩存重用對(duì)象（注意及時(shí)釋放）
- 合理使用弱引用（WeakReference）來管理臨時(shí)數(shù)據(jù)
- 定期監(jiān)控GC日誌，分析是否頻繁Full GC或出現(xiàn)OOM
對(duì)於前端開發(fā)來說，JavaScript中的閉包如果使用不當(dāng)，也可能導(dǎo)致內(nèi)存無法釋放，這時(shí)候可以用瀏覽器的內(nèi)存分析工具排查。
基本上就這些。垃圾回收是個(gè)複雜但又不可或缺的機(jī)制，理解它有助於寫出更高效、穩(wěn)定的程序。
以上是垃圾收集如何工作？的詳細(xì)內(nèi)容。更多資訊請(qǐng)關(guān)注PHP中文網(wǎng)其他相關(guān)文章！
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