GC 垃圾回收 | Notion

为什么需要垃圾回收

没有垃圾回收器需要自行处理

特性	垃圾回收 (GC) 语言	手动内存管理 (C/C++) 语言
内存释放	自动完成（由运行时环境/JVM 等负责）	手动完成（由程序员负责）
编程效率	高，程序员专注于业务逻辑	低，需花费大量时间处理内存细节
常见错误	性能可能因 GC 停顿而波动（GC overhead）	内存泄漏、悬挂指针、重复释放
程序可靠性	高，错误更少	依赖程序员的经验和细心程度

是否可以被回收

编程语言	主要判断机制	算法类型	特点/备注
Java (JVM)	可达性分析 (Reachability Analysis)	Tracing GC (Mark-Sweep, G1, CMS等)	现代 JVM 的标准机制。从 GC Roots 开始遍历，保证没有循环引用问题。
Python (CPython)	引用计数 (Reference Counting) + 循环检测	Reference Counting + Tracing	以引用计数为主，效率高。但需要额外的“循环检测器”来解决对象间的循环引用问题。
JavaScript (V8/Node.js)	可达性分析 (Reachability Analysis)	Tracing GC (Mark-Sweep, Mark-Compact)	现代浏览器和 Node.js 引擎的主流方法。不可达对象标记为垃圾。
C# (.NET/CLR)	可达性分析 (Reachability Analysis)	分代式 Tracing GC (Generational GC)	类似于 Java，但通常采用分代回收机制，将对象按生命周期分代管理，提高回收效率。
Go	可达性分析 (Reachability Analysis)	并发 Tracing GC (Concurrent Mark-Sweep)	专为并发设计，追求低延迟，GC 线程与应用线程同时运行（三色标记法）。

可达性分析 (Reachability Analysis)

判定： 只要对象能从一组被称为 GC Roots 的起始点遍历到达，它就是“活着的”（Liveness），不可回收。
优点： 能够完美解决循环引用的问题，是大型复杂系统中最可靠的判定方法。

通过 GC Roots 作为起始点进行搜索，能够到达到的对象都是存活的，不可达的对象可被回收。

Java 虚拟机使用该算法来判断对象是否可被回收，在 Java 中 GC Roots 一般包含以下内容:

虚拟机栈中引用的对象
本地方法栈中引用的对象
方法区中类静态属性引用的对象
方法区中的常量引用的对象

引用计数 (Reference Counting)

判定： 对象被引用一次，计数器加 1；引用失效，计数器减 1。当计数器为 0 时，对象可被回收。
缺点及解决： 它的致命缺陷是无法处理 循环引用。Python 通过额外的 循环检测机制（类似于可达性分析）来解决这一缺陷。

回收类型

部分收集（Partial GC），整堆收集（Full GC）