java 面试知识点笔记（四）垃圾回收 上篇

问：对象判定为垃圾的标准？

没有被其他对象引用

问：对象判定为垃圾的算法？

引用计数算法

• 通过判断对象的引用数量来判断对象是否可以被回收
• 每个对象实例都有一个引用计数器，被引用则+1，完成引用-1
• 任何引用计数为0的对象实例可以当垃圾收集的

    优点：执行效率高，程序受影响较小

    缺点：无法检测出循环引用的情况，导致内存泄漏memory leak

可达性分析算法

• 通过判断对象的引用链是否可达来决定对象是否可以被回收

可以作为GC Root的对象

• 虚拟机栈中的引用对象（栈帧中的本地变量表）
• 方法区中的常量引用对象
• 方法区中的类静态属性引用的对象
• 本地方法栈中JNI(Native方法)的引用对象
• 活跃线程的引用对象

问：谈谈你了解的垃圾回收算法？

标记-清除算法（mark and sweep）

• 标记：从根集合进行扫描，对存活的对象进行标记
• 清楚：对堆内存从头到尾进行线性遍历，回收不可达对象内存，并把原来标记为可达的标记清除掉

优点：效率高，因为不需要对对象的移动操作。

缺点：碎片化，标记清除之后会留下大量不连续的内存空间，碎片太多可能会导致以后程序运行过程中无法提供连续内存，而不得不进行另一次垃圾回收

 

复制算法（Copying）

• 分为对象面和空闲面
• 对象在对象面上创建
• 存活的对象从对象面复制到空闲面
• 将对象面所有对象内存清除

优点:

• 解决了碎片化的问题 （每次复制到空闲面的对象都是连续排放的）
• 顺序分配内存，简单高效 （每次直接清理一半的内存空间，所以简单高效）
• 适用于对象存活率低的场景，比如年轻代（现在成熟的商业虚拟机中都采用这种算法回收年轻代，因为年轻代一般只有10%的对象存活，所以使用这种算法效率还不错）

缺点：在应对对象存活率较高时就有些力不从心了，因为有较多的复制操作，效率将会变低。而且不想浪费额外的50%空间，就需要更多的空间进行担保，因为需要应对所有对象都100%存活的极端情况，所以老年代一般不能选用这种算法。

 

标记-整理算法（Compacting）

• 标记：从根集合进行扫描，对存活的对象进行标记
• 清除：移动所有存活的对象，且按照内存地址次序一次排序，然后将末端内存地址以后的内存全部回收

优点：解决了内存碎片化的问题，清理之后内存是连续的，也不用设置两块内存互换，适用于存活率较高的场景

缺点：需要移动标记存活的对象，成本较高

分代收集算法（Generational Collector） 现在主流的GC算法

• 垃圾回收算法的组合拳
• 按照对象生命周期的不同划分区域以采用不同的垃圾回收算法
• 目的：提高JVM的回收效率

JDK8之后没有永久代，但是年轻代、老年代都保留了下来，年轻代使用的是复制算法，老年代使用的标记整理算法

问：分代收集算法的GC分几种？

• Minor GC （发生在年轻代中的垃圾收集工作，使用复制算法。年轻代是所有java对象出生的地方，新对象一般存活率较低，所以MinorGC比较频繁）
• Full GC 

年轻代：

• Eden区（就是伊甸园，代表这人类的起源，新对象存放的区域，如果eden区放不下新对象，也有可能会放在survivor区甚至是老年代中）
• 两个Survivor区（幸存者区，from区和to区，这两个区也不是固定的，会随着垃圾回收而相互转换）

默认是8：1：1的比例分配，垃圾清理时会将eden和from区的存活对象一次性复制到to区，to区不够用的时候需要老年代做担保

年轻代垃圾回收的过程演示：

每次存活就会标记+1，默认是15岁，也可以设置-XX:MaxTenuringThreshold设置最大年龄限制，到达限制就会进入老年代，当然如果eden或者survivor装不下也会进入老年代

对象如何晋升为老年代：

• 经历一定Minor次数依然存活的对象
• Survivor区放不下的对象
• 新生成的大对象（可以设置-XX:+PretenuerSizeThreshold设置大对象大小，超过这个大小的大对象会直接放入老年代）

常用的调优参数：

• -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比例，比如2表示老年代是年轻代的2倍

老年代：存放生命周期较长的对象

• 标记-清理算法
• 标记-整理算法

一般会伴随着新生代的回收及整个堆的回收（FullGC和MajorGC，FullGC比MinorGC慢，但执行频率低）

问：出发FullGC的条件？

1. 老年代空间不足（最好不要创建太大对象）
2. 永久代空间不足（JDK7以前的版本，这也是JDK8使用元空间替代永久代的原因，降低了FullGC的频率）
3. CMS GC时出现promotion failed ，concurrent mode failure（注意日志里是否出现这两个情况，这两种情况很容易触发FullGC）
4. Minor GC 晋升到老年代的平均大小大于老年代剩余空间（hotspot在进行MinorGC做了个统计，如果晋升到老年代的平均大小大于老年代剩余空间就直接触发Full GC）
5. 调用System.gc()（这只是程序提醒虚拟机，码农希望这里进行一下回收，但回不回收还是要看JVM）
6. 使用RMI来进行RPC或者管理JDK应用，默认每小时执行一次FullGC

 

 

 

 

来源：oschina

链接：https://my.oschina.net/u/170156/blog/3049804