常见面试题的基础总结（JavaGC篇）

墨蓝 2022-01-15 13:47 232阅读 0赞

> 由于这些内容都是比较早之前进行的整理的，所以有的部分是参考了他人的博文，但是由于是之前找的，所以具体的博文链接找不到了，如果原博主看到这个文章或者有人知道其中部分内容的原博文，请与我联系，我将加上原链接，谢谢

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### 1、Java的垃圾回收判断对象是否为垃圾有两种算法。 ###

*  引用计数算法，本算法就是通过引用计数器来统计，当被引用+1，完成引用-1.任何对象实例引用为0时就可以当做垃圾收集，优点是执行效率高，问题是循环引用会出现问题。
 *  可达性分析算法，通过判断对象的引用链来决定对象是否可达。如果不可达便被回收。可作为GC ROOT的对象有虚拟机栈中引用的对象、方法区中的常量引用的对象，方法区中的类静态属性引用的对象还有Native方法引用的对象，以及活跃线程的引用对象。

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### 2、常见的垃圾回收算法 ###

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM4NTQyMDg1_size_16_color_FFFFFF_t_70]

*  标签-清除算法  
    对存活对象进行标记，清除是从头到尾进行线性遍历，回收不可达的对象内存。问题时容易碎片化。
 *  复制算法  
    分为对象面和空闲面。存活的对象从对象面复制到空闲面，同时将对象面的清空。优点是解决了碎片化的问题，顺序分配内存简单高效，适用于对象存活率低的场景。年轻代因为存活较少，所以适合于用复制算法
 *  标记-整理算法  
    标记就是从GC ROOT进行扫描对存活对象进行标记，然后移动所有存活的对象，且按照内存地址依次有序排列，然后将末端的内存地址以后的内存都进行回收。有点是避免了内存的不连续行，且不用进行两块内存互换，适用于存活率高德场景。
 *  分代收集算法  
    分代收集算法就是多种算法的集合，其中年轻代使用复制算法，老年代使用标记整理算法。JDK7之前有新生代，老年代和永久代。JDK7之后只有新生代和老年代没有了新生代。
    
     *  年轻代分为eden区和两个servivor区，当进行垃圾回收时，存活的对象计数会加一，同时复制到servivor中的from区，然后将eden区清空，当第二次进行GC时eden区同理，但是servivor区仍然会计数加1然后复制到另一个servivor中。直到某个存活对象的技术超过某个值然后该对象进入老年代。
     *  老年代常用的是标记-清除和标记整理算法,其中新生代老年代一半了比例为1:2

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### 3、对于新生代如何晋升老年代有三种情况： ###

*  经历了多次MinorGC后仍然存活
 *  survivor区中存放不下大对象
 *  新生成的大对象

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### 4、常见得到调优参数 ###

*  `-XX:SurvivorRatio` : Eden和Survivor的比值,默认8 : 1
 *  `-XX:NewRatio`: 老年代和年轻代内存大小的比例
 *  `-XX:MaxTenuringThreshold`:对象从年轻代晋升到老生代经过GC次数的最大阈值

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### 5、触发GC的条件为 ###

老年代的FULL GC还有MajorGC比年轻代的MinorGC慢，但是执行频率低。

*  老年代空间不足
 *  CMS GC后老年代不足
 *  年轻代晋升老年代的空间大于剩余空间
 *  调用了`System.gs()`

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### 6、常见垃圾收集器 ###

*  ParNew收集器( -XX:+UseParNewGC ,复制算法)

1.  多线程收集,其余的行为、特点和Serial收集器一样
2.  单核执行效率不如Serial ,在多核下执行才有优势

*  CMS收集器(标记清除算法)

> 垃圾回收线程几乎可以与用户线程同时工作，对停顿比较敏感，并且可以提供更强的硬件，如果JVM中存在较多存在时间较长的对象，更适合使用CMS。其中初始标记和重新标记是需要s-t-w

1.  初始标记：进入s-t-w
2.  并发标记：并发追溯标记程序不会停顿
3.  并发预清理：查找并发标记阶段新生代晋升老年代的对象
4.  重新标记：暂停虚拟机扫描CMS堆中的剩余对象
5.  并发清理，清理对象，程序不会停顿
6.  并发重置：重置CMS收集器的数据结构

*  G1收集器 Garbage First收集器(复制+标记整理算法)

> 本收集器是将整个Java堆内存划分为多个大小相等的region，然后新生代和老年代不进行了物理隔离。

*  特点：
    
    1.  并发和并行
    2.  分带收集
    3.  空间整合
    4.  可预测的停顿

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### 7、强引用，软引用，弱引用，虚引用 ###

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM4NTQyMDg1_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]

*  强引用是最常见的引用如： Object object = new Object（）；  
    即使内存不足也不会被回收，但是我们可以通过将对象设置为null来弱化引用，使其被回收。
 *  软引用是对象处在有用但是非必须的状态，只有内存不足时才会被回收  
    可以实现高速缓存，使用方法如下：  
    SoftReference softStr = new SoftReference(str);
 *  弱引用比软引用更弱一下，然后GC时会被回收，适用于偶尔使用但是不影响垃圾收集的对象。

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### 8、其他的常见概念 ###

##### Stop-the-world #####

*  在GC过程中会有Stop-the-world也就是执行GC时虚拟机会停止应用程序的执行，而且是在所有GC算法中都会发生，多数的GC通过减少s-t-w发生时间来提高程序性能

##### SafePoint #####

*  分析过程中对象引用关系不会改变的点，常见的点有方法调用，循环跳转，异常跳转。安全点数量应该适中，过多过少都不好。

##### JVM有两种运行模式Server和Client #####

*  常见两个模式server启动慢但是启动后性能更好，因为server底层是一个更大的虚拟机,可以使用`java -version`来查询是哪一种模式下的

##### Object的finalize方法 #####

*  Object的finalize方法是不确定的，不一定会执行。

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