java 面試知識點筆記（四）垃圾回收 上篇

問：對象斷定爲垃圾的標準？

沒有被其餘對象引用

問：對象斷定爲垃圾的算法？

引用計數算法

• 經過判斷對象的引用數量來判斷對象是否能夠被回收
• 每一個對象實例都有一個引用計數器，被引用則+1，完成引用-1
• 任何引用計數爲0的對象實例能夠當垃圾收集的

    優勢：執行效率高，程序受影響較小

    缺點：沒法檢測出循環引用的狀況，致使內存泄漏memory leak

可達性分析算法

• 經過判斷對象的引用鏈是否可達來決定對象是否能夠被回收

能夠做爲GC Root的對象

• 虛擬機棧中的引用對象（棧幀中的本地變量表）
• 方法區中的常量引用對象
• 方法區中的類靜態屬性引用的對象
• 本地方法棧中JNI(Native方法)的引用對象
• 活躍線程的引用對象

問：談談你瞭解的垃圾回收算法？

標記-清除算法（mark and sweep）

• 標記：從根集合進行掃描，對存活的對象進行標記
• 清楚：對堆內存從頭至尾進行線性遍歷，回收不可達對象內存，並把原來標記爲可達的標記清除掉

優勢：效率高，由於不須要對對象的移動操做。

缺點：碎片化，標記清除以後會留下大量不連續的內存空間，碎片太多可能會致使之後程序運行過程當中沒法提供連續內存，而不得不進行另外一次垃圾回收

 

複製算法（Copying）

• 分爲對象面和空閒面
• 對象在對象面上建立
• 存活的對象從對象面複製到空閒面
• 將對象面全部對象內存清除

優勢:

• 解決了碎片化的問題 （每次複製到空閒面的對象都是連續排放的）
• 順序分配內存，簡單高效 （每次直接清理一半的內存空間，因此簡單高效）
• 適用於對象存活率低的場景，好比年輕代（如今成熟的商業虛擬機中都採用這種算法回收年輕代，由於年輕代通常只有10%的對象存活，因此使用這種算法效率還不錯）

缺點：在應對對象存活率較高時就有些力不從心了，由於有較多的複製操做，效率將會變低。並且不想浪費額外的50%空間，就須要更多的空間進行擔保，由於須要應對全部對象都100%存活的極端狀況，因此老年代通常不能選用這種算法。

 

標記-整理算法（Compacting）

• 標記：從根集合進行掃描，對存活的對象進行標記
• 清除：移動全部存活的對象，且按照內存地址次序一次排序，而後將末端內存地址之後的內存所有回收

優勢：解決了內存碎片化的問題，清理以後內存是連續的，也不用設置兩塊內存互換，適用於存活率較高的場景

缺點：須要移動標記存活的對象，成本較高

分代收集算法（Generational Collector） 如今主流的GC算法

• 垃圾回收算法的組合拳
• 按照對象生命週期的不一樣劃分區域以採用不一樣的垃圾回收算法
• 目的：提升JVM的回收效率

JDK8以後沒有永久代，可是年輕代、老年代都保留了下來，年輕代使用的是複製算法，老年代使用的標記整理算法

問：分代收集算法的GC分幾種？

• Minor GC （發生在年輕代中的垃圾收集工做，使用複製算法。年輕代是全部java對象出生的地方，新對象通常存活率較低，因此MinorGC比較頻繁）
• Full GC 

年輕代：

• Eden區（就是伊甸園，表明這人類的起源，新對象存放的區域，若是eden區放不下新對象，也有可能會放在survivor區甚至是老年代中）
• 兩個Survivor區（倖存者區，from區和to區，這兩個區也不是固定的，會隨着垃圾回收而相互轉換）

默認是8：1：1的比例分配，垃圾清理時會將eden和from區的存活對象一次性複製到to區，to區不夠用的時候須要老年代作擔保

年輕代垃圾回收的過程演示：

每次存活就會標記+1，默認是15歲，也能夠設置-XX:MaxTenuringThreshold設置最大年齡限制，到達限制就會進入老年代，固然若是eden或者survivor裝不下也會進入老年代

對象如何晉升爲老年代：

• 經歷必定Minor次數依然存活的對象
• Survivor區放不下的對象
• 新生成的大對象（能夠設置-XX:+PretenuerSizeThreshold設置大對象大小，超過這個大小的大對象會直接放入老年代）

經常使用的調優參數：

• -XX:SurvivorRatio：Eden和Survivor的比值，默認8：1
• -XX:NewRatio：老年代和年輕代內存大小比例，好比2表示老年代是年輕代的2倍

老年代：存放生命週期較長的對象

• 標記-清理算法
• 標記-整理算法

通常會伴隨着新生代的回收及整個堆的回收（FullGC和MajorGC，FullGC比MinorGC慢，但執行頻率低）

問：出發FullGC的條件？

1. 老年代空間不足（最好不要建立太大對象）
2. 永久代空間不足（JDK7之前的版本，這也是JDK8使用元空間替代永久代的緣由，下降了FullGC的頻率）
3. CMS GC時出現promotion failed ，concurrent mode failure（注意日誌裏是否出現這兩個狀況，這兩種狀況很容易觸發FullGC）
4. Minor GC 晉升到老年代的平均大小大於老年代剩餘空間（hotspot在進行MinorGC作了個統計，若是晉升到老年代的平均大小大於老年代剩餘空間就直接觸發Full GC）
5. 調用System.gc()（這只是程序提醒虛擬機，碼農但願這裏進行一下回收，但回不回收仍是要看JVM）
6. 使用RMI來進行RPC或者管理JDK應用，默認每小時執行一次FullGC