JVM垃圾回收面试问答笔记
1. 简述 Java 垃圾回收机制
在 java 中,程序员是不需要显示的去释放一个对象的内存的,而是由虚拟机自行执行。在 JVM 中,有一个垃圾回收线程,它是低优先级的,在正常情况下是不会执行的,只有在虚拟机空闲或者当前堆内存不足时,才会触发执行,扫面那些没有被任何引用的对象,并将它们添加到要回收的集合中,进行回收。
2. GC 是什么?为什么要 GC
GC 是垃圾收集的意思(Gabage Collection),内存处理是编程人员容易出现问题的地方,忘记或者错误的内存 回收会导致程序或系统的不稳定甚至崩溃,Java 提供的 GC 功能可以自动监测对象是否超过作用域从而达到自动 回收内存的目的,Java 语言没有提供释放已分配内存的显示操作方法。
3. 垃圾回收的优点和原理。并考虑 2 种回收机制
Java 语言最显著的特点就是引入了垃圾回收机制,它使 java 程序员在编写程序时不再考虑内存管理的问题。 由于有这个垃圾回收机制,java 中的对象不再有“作用域”的概念,只有引用的对象才有“作用域”。 垃圾回收机制有效的防止了内存泄露,可以有效的使用可使用的内存。 垃圾回收器通常作为一个单独的低级别的线程运行,在不可预知的情况下对内存堆中已经死亡的或很长时间没有用过的对象进行清除和回收。 程序员不能实时的对某个对象或所有对象调用垃圾回收器进行垃圾回收。 垃圾回收有分代复制垃圾回收、标记垃圾回收、增量垃圾回收。
4. 垃圾回收器的基本原理是什么?垃圾回收器可以马上回收内存吗?有什么办法主动通知虚拟机进行垃圾回收?
对于 GC 来说,当程序员创建对象时,GC 就开始监控这个对象的地址、大小以及使用情况。 通常,GC 采用有向图的方式记录和管理堆(heap)中的所有对象。通过这种方式确定哪些对象是"可达的",哪些对象是"不可达的"。当 GC 确定一些对象为"不可达"时,GC 就有责任回收这些内存空间。 可以。程序员可以手动执行 System.gc(),通知 GC 运行,但是 Java 语言规范并不保证GC 一定会执行。
5. Java 中都有哪些引用类型?
- 强引用:发生 gc 的时候不会被回收。
- 软引用:有用但不是必须的对象,在发生内存溢出之前会被回收。
- 弱引用:有用但不是必须的对象,在下一次 GC 时会被回收。
- 虚引用(幽灵引用/幻影引用):无法通过虚引用获得对象,用 PhantomReference 实现虚引用,虚引用的用途是在 gc 时返回一个通知。
6. 怎么判断对象是否可以被回收?
垃圾收集器在做垃圾回收的时候,首先需要判定的就是哪些内存是需要被回收的,哪些对象是「存活」的,是不可以被回收的;哪些对象已经「死掉」了,需要被回收。
一般有两种方法来判断:
- 引用计数器法:为每个对象创建一个引用计数,有对象引用时计数器 +1,引用被释放时计数 -1,当计数器为 0 时就可以被回收。它有一个缺点不能解决循环引用的问题;
- 可达性分析算法:从 GC Roots 开始向下搜索,搜索所走过的路径称为引用链。当一个对象到 GC Roots 没有任何引用链相连时,则证明此对象是可以被回收的。
7. 在 Java 中,对象什么时候可以被垃圾回收?
当对象对当前使用这个对象的应用程序变得不可触及的时候,这个对象就可以被回收了。 垃圾回收不会发生在永久代,如果永久代满了或者是超过了临界值,会触发完全垃圾回收(Full GC)。如果你仔细查看垃圾收集器的输出信息,就会发现永久代也是被回收的。这就是为什么正确的永久代大小对避免 Full GC 是非常重要的原因。
8. JVM 中的永久代中会发生垃圾回收吗?
垃圾回收不会发生在永久代,如果永久代满了或者是超过了临界值,会触发完全垃圾回收(Full GC)。如果你仔细查看垃圾收集器的输出信息,就会发现永久代也是被回收的。这就是为什么正确的永久代大小对避免 Full GC 是非常重要的原因。
Java8:从永久代到元数据区 (Java8 中已经移除了永久代,新加了一个叫做元数据区的 native 内存区)
9. 说一下 JVM 有哪些垃圾回收算法?
-
标记-清除算法:标记无用对象,然后进行清除回收。缺点:效率不高,无法清除垃圾碎片。
-
复制算法:按照容量划分二个大小相等的内存区域,当一块用完的时候将活着的对象复制到另一块上,然后再把已使用的内存空间一次清理掉。缺点:内存使用率不高,只有原来的一半。
-
标记-整理算法:标记无用对象,让所有存活的对象都向一端移动,然后直接清除掉端边界以外的内存。
-
分代算法:根据对象存活周期的不同将内存划分为几块,一般是新生代和老年代,新生代基本采用复制算法,老年代采用标记整理算法。
标记-清除算法(Mark-Sweep)
是一种常见的基础垃圾收集算法,它将垃圾收集分为两个阶段: 标记阶段:标记出可以回收的对象。 清除阶段:回收被标记的对象所占用的空间。 标记-清除算法之所以是基础的,是因为后面讲到的垃圾收集算法都是在此算法的基础上进行改进的。 优点:实现简单,不需要对象进行移动。 缺点:标记、清除过程效率低,产生大量不连续的内存碎片,提高了垃圾回收的频率。复制算法
为了解决标记-清除算法的效率不高的问题,产生了复制算法。它把内存空间划为两个相等的区域,每次只使用其中一个区域。垃圾收集时,遍历当前使用的区域,把存活对象复制到另外一个区域中,最后将当前使用的区域的可回收的对象进行回收。 优点:按顺序分配内存即可,实现简单、运行高效,不用考虑内存碎片。 缺点:可用的内存大小缩小为原来的一半,对象存活率高时会频繁进行复制。在新生代中可以使用复制算法,但是在老年代就不能选择复制算法了,因为老年代的对象存活率会较高,这样会有较多的复制操作,导致效率变低。标记-清除算法可以应用在老年代中,但是它效率不高,在内存回收后容易产生大量内存碎片。
因此就出现了一种标记-整理算法(Mark-Compact)算法,与标记-整理算法不同的是,在标记可回收的对象后将所有存活的对象压缩到内存的一端,使他们紧凑的排列在一起,然后对端边界以外的内存进行回收。回收后,已用和未用的内存都各自一边。 优点:解决了标记-清理算法存在的内存碎片问题。 缺点:仍需要进行局部对象移动,一定程度上降低了效率。
分代收集算法
当前商业虚拟机都采用分代收集的垃圾收集算法。分代收集算法,顾名思义是根据对象的存活周期将内存划分为几块。一般包括年轻代、老年代 和 永久代。
10. 说一下 JVM 有哪些垃圾回收器?
如果说垃圾收集算法是内存回收的方法论,那么垃圾收集器就是内存回收的具体实现。
其中用于回收新生代的收集器包括 Serial、PraNew、Parallel Scavenge,回收老年代的收集器包括 Serial Old、Parallel Old、CMS,还有用于回收整个 Java 堆的 G1 收集器。不同收集器之间的连线表示它们可以搭配使用。
- Serial 收集器(复制算法): 新生代单线程收集器,标记和清理都是单线程,优点是简单高效;
- ParNew 收集器 (复制算法): 新生代收并行集器,实际上是 Serial 收集器的多线程版本,在多核 CPU 环境下有着比 Serial 更好的表现;
- Parallel Scavenge 收集器 (复制算法): 新生代并行收集器,追求高吞吐量,高效利用 CPU。吞吐量 = 用户线程时间/(用户线程时间+GC 线程时间),高吞吐量可以高效率的利用 CPU 时间,尽快完成程序的运算任务,适合后台应用等对交互相应要求不高的场景;
- Serial Old 收集器 (标记-整理算法): 老年代单线程收集器,Serial 收集器的老年代版本;
- Parallel Old 收集器 (标记-整理算法): 老年代并行收集器,吞吐量优先,Parallel Scavenge 收集器的老年代版本;
- CMS(Concurrent Mark Sweep)收集器(标记-清除算法): 老年代并行收集器,以获取最短回收停顿时间为目标的收集器,具有高并发、低停顿的特点,追求最短 GC 回收停顿时间。
- G1(Garbage First)收集器 (标记-整理算法): Java 堆并行收集器,G1 收集器是 JDK1.7 提供的一个新收集器,G1 收集器基于“标记-整理”算法实现,也就是说不会产生内存碎片。此外,G1 收集器不同于之前的收集器的一个重要特点是:G1 回收的范围是整个 Java 堆(包括新生代,老年代),而前六种收集器回收的范围仅限于新生代或老年代。
11. 详细介绍一下 CMS 垃圾回收器?
CMS 是英文 Concurrent Mark-Sweep 的简称,是以牺牲吞吐量为代价来获得最短回收停顿时间的垃圾回收器。对于要求服务器响应速度的应用上,这种垃圾回收器非常适合。在启动 JVM 的参数加上“-XX:+UseConcMarkSweepGC”来指定使用 CMS 垃圾回收器。 CMS 使用的是标记-清除的算法实现的,所以在 gc 的时候回产生大量的内存碎片,当剩余内存不能满足程序运行要求时,系统将会出现 Concurrent Mode Failure,临时 CMS 会采用 Serial Old 回收器进行垃圾清除,此时的性能将会被降低。
12. 新生代垃圾回收器和老年代垃圾回收器都有哪些?有什么区别?
新生代回收器:Serial、ParNew、Parallel Scavenge
老年代回收器:Serial Old、Parallel Old、CMS
整堆回收器:G1
新生代垃圾回收器一般采用的是复制算法,复制算法的优点是效率高,缺点是内存利用率低;
老年代回收器一般采用的是标记-整理的算法进行垃圾回收。
13. 简述分代垃圾回收器是怎么工作的?
分代回收器有两个分区:老生代和新生代,新生代默认的空间占比总空间的 1/3,老生代的默认占比是 2/3。
新生代使用的是复制算法,新生代里有 3 个分区:Eden、To Survivor、From Survivor,它们的默认占比是 8:1:1,它的执行流程如下:
- 把 Eden + From Survivor 存活的对象放入 To Survivor 区;
- 清空 Eden 和 From Survivor 分区;
- From Survivor 和 To Survivor 分区交换,From Survivor 变 To Survivor,To Survivor 变 From Survivor。
每次在 From Survivor 到 To Survivor 移动时都存活的对象,年龄就 +1,当年龄到达 15(默认配置是 15)时,升级为老生代。大对象也会直接进入老生代。 老生代当空间占用到达某个值之后就会触发全局垃圾收回,一般使用标记整理的执行算法。以上这些循环往复就构成了整个分代垃圾回收的整体执行流程。
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2022/11/19 21:17:13 - 准备配置windows 请勿关闭计算机 蓝屏,Win7开机总是出现提示“配置Windows请勿关机”...
Win7系统开机启动时总是出现“配置Windows请勿关机”的提示,没过几秒后电脑自动重启,每次开机都这样无法进入系统,此时碰到这种现象的用户就可以使用以下5种方法解决问题。方法一:开机按下F8,在出现的Windows高级启动选…...
2022/11/19 21:17:12 - 准备windows请勿关闭计算机要多久,windows10系统提示正在准备windows请勿关闭计算机怎么办...
有不少windows10系统用户反映说碰到这样一个情况,就是电脑提示正在准备windows请勿关闭计算机,碰到这样的问题该怎么解决呢,现在小编就给大家分享一下windows10系统提示正在准备windows请勿关闭计算机的具体第一种方法:1、2、依次…...
2022/11/19 21:17:11 - 配置 已完成 请勿关闭计算机,win7系统关机提示“配置Windows Update已完成30%请勿关闭计算机”的解决方法...
今天和大家分享一下win7系统重装了Win7旗舰版系统后,每次关机的时候桌面上都会显示一个“配置Windows Update的界面,提示请勿关闭计算机”,每次停留好几分钟才能正常关机,导致什么情况引起的呢?出现配置Windows Update…...
2022/11/19 21:17:10 - 电脑桌面一直是清理请关闭计算机,windows7一直卡在清理 请勿关闭计算机-win7清理请勿关机,win7配置更新35%不动...
只能是等着,别无他法。说是卡着如果你看硬盘灯应该在读写。如果从 Win 10 无法正常回滚,只能是考虑备份数据后重装系统了。解决来方案一:管理员运行cmd:net stop WuAuServcd %windir%ren SoftwareDistribution SDoldnet start WuA…...
2022/11/19 21:17:09 - 计算机配置更新不起,电脑提示“配置Windows Update请勿关闭计算机”怎么办?
原标题:电脑提示“配置Windows Update请勿关闭计算机”怎么办?win7系统中在开机与关闭的时候总是显示“配置windows update请勿关闭计算机”相信有不少朋友都曾遇到过一次两次还能忍但经常遇到就叫人感到心烦了遇到这种问题怎么办呢?一般的方…...
2022/11/19 21:17:08 - 计算机正在配置无法关机,关机提示 windows7 正在配置windows 请勿关闭计算机 ,然后等了一晚上也没有关掉。现在电脑无法正常关机...
关机提示 windows7 正在配置windows 请勿关闭计算机 ,然后等了一晚上也没有关掉。现在电脑无法正常关机以下文字资料是由(历史新知网www.lishixinzhi.com)小编为大家搜集整理后发布的内容,让我们赶快一起来看一下吧!关机提示 windows7 正在配…...
2022/11/19 21:17:05 - 钉钉提示请勿通过开发者调试模式_钉钉请勿通过开发者调试模式是真的吗好不好用...
钉钉请勿通过开发者调试模式是真的吗好不好用 更新时间:2020-04-20 22:24:19 浏览次数:729次 区域: 南阳 > 卧龙 列举网提醒您:为保障您的权益,请不要提前支付任何费用! 虚拟位置外设器!!轨迹模拟&虚拟位置外设神器 专业用于:钉钉,外勤365,红圈通,企业微信和…...
2022/11/19 21:17:05 - 配置失败还原请勿关闭计算机怎么办,win7系统出现“配置windows update失败 还原更改 请勿关闭计算机”,长时间没反应,无法进入系统的解决方案...
前几天班里有位学生电脑(windows 7系统)出问题了,具体表现是开机时一直停留在“配置windows update失败 还原更改 请勿关闭计算机”这个界面,长时间没反应,无法进入系统。这个问题原来帮其他同学也解决过,网上搜了不少资料&#x…...
2022/11/19 21:17:04 - 一个电脑无法关闭计算机你应该怎么办,电脑显示“清理请勿关闭计算机”怎么办?...
本文为你提供了3个有效解决电脑显示“清理请勿关闭计算机”问题的方法,并在最后教给你1种保护系统安全的好方法,一起来看看!电脑出现“清理请勿关闭计算机”在Windows 7(SP1)和Windows Server 2008 R2 SP1中,添加了1个新功能在“磁…...
2022/11/19 21:17:03 - 请勿关闭计算机还原更改要多久,电脑显示:配置windows更新失败,正在还原更改,请勿关闭计算机怎么办...
许多用户在长期不使用电脑的时候,开启电脑发现电脑显示:配置windows更新失败,正在还原更改,请勿关闭计算机。。.这要怎么办呢?下面小编就带着大家一起看看吧!如果能够正常进入系统,建议您暂时移…...
2022/11/19 21:17:02 - 还原更改请勿关闭计算机 要多久,配置windows update失败 还原更改 请勿关闭计算机,电脑开机后一直显示以...
配置windows update失败 还原更改 请勿关闭计算机,电脑开机后一直显示以以下文字资料是由(历史新知网www.lishixinzhi.com)小编为大家搜集整理后发布的内容,让我们赶快一起来看一下吧!配置windows update失败 还原更改 请勿关闭计算机&#x…...
2022/11/19 21:17:01 - 电脑配置中请勿关闭计算机怎么办,准备配置windows请勿关闭计算机一直显示怎么办【图解】...
不知道大家有没有遇到过这样的一个问题,就是我们的win7系统在关机的时候,总是喜欢显示“准备配置windows,请勿关机”这样的一个页面,没有什么大碍,但是如果一直等着的话就要两个小时甚至更久都关不了机,非常…...
2022/11/19 21:17:00 - 正在准备配置请勿关闭计算机,正在准备配置windows请勿关闭计算机时间长了解决教程...
当电脑出现正在准备配置windows请勿关闭计算机时,一般是您正对windows进行升级,但是这个要是长时间没有反应,我们不能再傻等下去了。可能是电脑出了别的问题了,来看看教程的说法。正在准备配置windows请勿关闭计算机时间长了方法一…...
2022/11/19 21:16:59 - 配置失败还原请勿关闭计算机,配置Windows Update失败,还原更改请勿关闭计算机...
我们使用电脑的过程中有时会遇到这种情况,当我们打开电脑之后,发现一直停留在一个界面:“配置Windows Update失败,还原更改请勿关闭计算机”,等了许久还是无法进入系统。如果我们遇到此类问题应该如何解决呢࿰…...
2022/11/19 21:16:58 - 如何在iPhone上关闭“请勿打扰”
Apple’s “Do Not Disturb While Driving” is a potentially lifesaving iPhone feature, but it doesn’t always turn on automatically at the appropriate time. For example, you might be a passenger in a moving car, but your iPhone may think you’re the one dri…...
2022/11/19 21:16:57