Java 面试实战：从局部变量看 JVM 垃圾回收机制
在 Java 面试中，一个简单的局部变量声明往往能引出对 JVM 底层机制的深度追问。以下是对垃圾回收（GC）核心问题的梳理与解析。
局部变量的生命周期与 GC Roots
当创建一个局部 byte 类型数组时：
byte[] arrays = new byte[1024];
该数组对象何时被回收？关键在于引用关系。当方法执行结束，栈帧中的局部变量表空间被重用，且无其他引用指向该对象时，它便成为可回收对象。
JVM 通过'可达性分析算法'判断对象存活。以 GC Roots 为起点遍历引用链，不可达的对象即被视为死亡。常见的 GC Roots 包括：
- 虚拟机栈中引用类型的局部变量；
- 方法区中类静态属性引用的对象；
- 常量池中引用的对象；
- 本地方法栈中 JNI 的引用等。
对象存活判定与 Finalize 方法
被标记为可回收的对象不一定立即回收。若对象重写了 finalize() 方法且未被执行过，虚拟机会将其放入 F-Queue 队列，由低优先级线程执行该方法。若在 finalize() 中重新建立了与 GC Roots 的引用，对象将复活并继续存活。
GC 类型区分：Minor、Major 与 Full
- Minor GC：发生在新生代（Eden + Survivor），频率高，速度快，通常伴随 Stop-The-World。
- Major GC：清理老年代，通常伴随至少一次 Minor GC。
- Full GC：全局范围，涉及新生代、老年代及元空间（Metaspace）。Full GC 不等于 Major GC，具体行为取决于使用的垃圾收集器组合。
常见垃圾回收算法
- 标记 - 清除：简单但会产生内存碎片，影响大对象分配效率。
- 复制算法：将内存分为两块，轮流使用。常用于新生代，解决了碎片问题，但牺牲了一半空间。
- 标记 - 整理：标记后向一端移动存活对象，回收边界外空间。解决了碎片问题且空间利用率高，常用于老年代。
- 分代收集：根据对象生命周期划分区域，新生代用复制算法，老年代用标记 - 清除或整理算法。
方法区的垃圾回收
方法区存储类信息、静态变量等。虽然规范允许不实现 GC，但 HotSpot 支持对废弃常量和无用类的回收。类被回收需满足三个条件：堆中无实例、类加载器已回收、Class 对象无引用且无法通过反射访问。可通过 -Xnoclassgc 参数控制。
内存配置原则
新生代配置
- 追求响应时间：适当调大，减少 GC 频率。
- 追求吞吐量：尽量设置大，让短期对象在新生代回收。
- 避免过小：防止 YGC 频繁导致对象过早进入老年代引发 Full GC。
老年代配置
- 追求响应时间：配合 CMS 等收集器，需平衡大小以避免碎片或停顿过长。
- 追求吞吐量：大新生代、小老年代，加速短期对象回收。