面试题：Java堆内存中不同分代的特点及优化策略

Question

Java堆内存通常分为新生代、老年代等不同分代，阐述各分代的特点，以及针对不同分代在内存使用和性能优化方面，分别有哪些常用策略。

Answer 1

新生代特点

1. 对象存活时间短：大多数新创建的对象都在新生代，这些对象生命周期较短，很多对象很快就不再被引用。
2. 分三个区域：由一个 Eden 区和两个 Survivor 区（Survivor0 和 Survivor1）组成。新对象一般优先分配在 Eden 区，当 Eden 区满时，会触发 Minor GC，存活的对象会被复制到 Survivor 区，在 Survivor 区经过一定次数（默认15次）的 GC 后，如果还存活则晋升到老年代。

老年代特点

1. 对象存活时间长：进入老年代的对象通常是经过多次 Minor GC 依然存活的对象，它们有较长的生命周期。
2. 空间较大：相对新生代，老年代空间通常较大，因为它存储的是长期存活的对象。

新生代内存使用和性能优化策略

1. 合理设置新生代大小：通过 -Xmn 参数设置新生代大小。若新生代过小，会导致频繁 Minor GC；若过大，可能会减少老年代空间，增加 Full GC 的频率。
2. 优化 Eden 与 Survivor 比例：可以通过 -XX:SurvivorRatio 参数调整 Eden 区与 Survivor 区的比例。合适的比例能减少对象在新生代复制的开销。
3. 选择合适的垃圾收集器：如 Serial 收集器（适合单线程环境）、ParNew 收集器（多线程，常与 CMS 收集器配合）、Parallel Scavenge 收集器（关注吞吐量），根据应用特点选择能提高新生代垃圾回收效率。

老年代内存使用和性能优化策略

1. 合理设置老年代大小：通过 -Xmx 和 -Xms 参数设置堆大小，间接影响老年代大小。老年代大小需根据应用中对象长期存活的情况合理设置，避免过小导致频繁 Full GC，过大则浪费内存。
2. 选择合适的垃圾收集器：CMS（Concurrent Mark Sweep）收集器适用于对响应时间敏感的应用，能在应用运行过程中并发进行垃圾回收；G1（Garbage - First）收集器适用于大堆内存，将堆划分为多个 Region，更细粒度地管理内存，可有效减少 Full GC 的停顿时间。
3. 调优 Full GC：减少老年代对象晋升速度，通过优化代码减少长期存活对象的产生；调整垃圾收集器参数，如 -XX:CMSInitiatingOccupancyFraction 控制 CMS 收集器开始回收的老年代占用比例，避免过早或过晚触发 Full GC。