解释 Java 堆空间及 GC？

参考答案：

Java 堆空间（Java Heap Space）和垃圾收集（Garbage Collection，简称 GC）是 Java 运行时环境的两个核心概念。下面我将对它们进行解释：

Java 堆空间是 Java 虚拟机（JVM）所管理的一块内存区域，主要用于存储 Java 对象实例。几乎所有的对象实例都会在这里分配内存。Java 堆空间是线程共享的，所有线程都可以访问。

Java 堆空间通常被分为新生代（Young Generation）和老年代（Old Generation）。

新生代（Young Generation）：主要存放新创建的对象。它又可以分为 Eden 区、Survivor From 区和 Survivor To 区。当 Eden 区满时，会触发一次 Minor GC（年轻代垃圾收集），将存活的对象复制到 Survivor 区，或者晋升到老年代。
老年代（Old Generation）：存放存活时间较长的对象。当老年代空间不足时，会触发一次 Major GC（全局垃圾收集）或 Full GC（完全垃圾收集），清理不再使用的对象，并尝试释放空间。

垃圾收集是 Java 运行时环境自动管理内存的过程。它的主要目标是找出那些不再被引用的对象，并释放它们占用的内存空间。垃圾收集的目的是为了避免内存泄漏和内存溢出，提高程序的稳定性和性能。

Java 提供了多种垃圾收集器，如 Serial、Parallel、CMS 和 G1 等。这些垃圾收集器各有特点，适用于不同的场景。JVM 会根据应用的特性自动选择合适的垃圾收集器。

在 Java 中，程序员通常不需要手动管理内存，这得益于垃圾收集器的自动内存管理。当对象不再被引用时，垃圾收集器会自动回收其占用的内存，从而避免了内存泄漏和内存溢出等问题。

总之，Java 堆空间和垃圾收集是 Java 运行时环境的核心组件，它们共同负责自动管理内存，提高程序的稳定性和性能。