一、前言

应聘后端开发岗位面试过程中，有关的问题必不可少，此篇博文主要梳理有关工作原理、收集器有关内容。

二、java 内存与内存溢出

2.1 JVM 分区及作用

• （栈内存）为虚拟机执行方法服务：方法被调用时创建栈帧-->局部变量表-->局部变量-->对象引用

• 如果线程请求的栈深度超出了虚拟机所允许的深度，就会出现规定了栈的最大空间;

• 虚拟机栈可以动态扩展，如果扩展到无法申请到足够的内存，会出现（）

而我们最常用的就是局部变量表，局部变量表包括如下内容：

• 基本数据类型: 注意基本类型的包装类型：

• 对象引用类型：类、接口、数组 （不是对象本身，可能是一个指向对象起始地址的引用指针）

问题：包装类型是放在栈中么：（看包装类型是怎么用的：若直接定义则内容在常量池中，若new一个对象则在堆中。）

• 注意⚠️：特别注意静态变量修饰的变量在方法区。

三、垃圾收集器与内存分配策略

3.1 jvm垃圾处理方法（标记清除、复制、标记整理）

• 新生代大量对象死亡，只有少数对象存活，采用复制算法；

• 老年代对象存活率高，没有额外空间对它进行分配，故采用标记-清除或标记-整理算法。

三种算法的比较：

• 效率：复制算法 > 标记-整理算法 > 标记-清除算法（此处的效率只是简单的对比时间复杂度）

• 内存整理度：复制算法 = 标记-整理算法 》标记-清除算法

• 内存利用率：标记-整理算法 = 标记-清除算法 》复制算法

3.2 JVM如何GC？新生代，老年代，持久代，都存储哪些东西，以及各个区的作用？

大多数新生的对象在区分配，当区没有足够空间进行分配时，虚拟机就会进行一次。(是两个)

1. 新生代在方法中一个对象，方法调用完毕后，对象就会被回收，这就是一个典型的新生代对象。（新生对象在区经历过一次并且被容纳的话，对象年龄为1，每一次熬过 年龄就会加1，直到15，就会晋升到老年。）

注意动态对象的判定：空间中相同年龄的对象大小总和大于空间的一半，大于或等于该年龄的对象就可以直接进入老年代。

• 在新生代中经历了N次垃圾回收后仍然存活的对象，就会被放到老年代中，而且大对象（占用大量连续内存空间的对象如很长的字符串及数组）直接进入老年代。

• 当空间不够用时，需要依赖老年代进行分配担保。

3.3 GC 引用可达性分析算法中 GCRoots 对象

• 虚拟机栈中的对象（引用对象）；

• 方法区中的静态成员；

• 方法区中的常量引用对象；

• 本地方法区中的（方法）引用对象 ；

3.4 MinorGC、FullGC时机

1. (新生代GC)当区没有足够空间进行分配时，虚拟机就会进行一次。

• 新生代中的垃圾收集动作，采用的是复制算法；

• 对于较大的对象（很长的字符串、数据、集合），在的时候可以直接进入老年代。

2. (老年代GC)

• 是发生在老年代的垃圾收集动作，采用的是标记-清除/整理算法；

• 由于老年代的对象几乎都是在区熬过来的，不会那么容易死掉，因此发生的次数不会像那么频繁，清理时间是的10倍。

3.5 各垃圾回收器工作原理

3.5.1 Serial 收集器

• 是一个单线程收集器，它“单线程”的意义并不仅仅说明它只会使用一个cpu或一条线程去完成垃圾回收工作。而是在收集垃圾时，暂停其他的工作线程。

• 新生代采用复制算法，（消除或者减少工作线程因内存回收而导致停顿）。

• 老年代采用标记--整理算法。

• 简单高效，模式下默认的新生代收集器。

3.5.2 ParNew 收集器

• ParNew收集器是Serial收集器的多线程版本；

• 新生代采用复制算法，；

• 老年代采用标记--整理算法；

• 它是运行在模式下首选新生代收集器；

• 除了serial收集器之外，只能它能和cms收集器配合工作。

3.5.3 ParNew Scanvenge 收集器

• 类似ParNew，但是更加关注吞吐量。目标是：达到一个可控制吞吐量的收集器；

• 停顿时间和吞吐量不可能同时调优。我们一方面希望停顿时间少，另一方面希望吞吐量高，其实这是矛盾的。因为：在的时候，垃圾回收的工作量是不变的，如果停顿时间减少，那频率就会提高；既然频率提高了，说明就会频繁的进行,那吞吐量就会减少，性能就会降低。

3.5.4 G1 收集器（核心重点）

• 是当今收集器发展的最前沿成果之一，对垃圾回收进行划分优先级的操作，这种有优先级的区域回收方法保证了它的高效率；

• 最大的优点是结合了空间整合，不会产生大量的碎片，也降低了进行GC的频率；

• 让使用者明确指定停顿的时间。

3.5.5 CMS收集器：(:并发标记-清除 老年代收集器）

• 一种以获得最短回收停顿时间为目标的收集器，适用于互联网网站或者B/S系统的服务器上；

• 初始化标记（）：根可以直接关联到的对象；

• 并发标记（和用户线程一起）：主要标记过程，标记全部对象；

• 重新标记（）：由于并发标记时，用户线程依然运行，因此在正式清理前，再做修正；

• 并发清除（和用户线程一起）：基于标记结果，直接清理对象。

注意：有三个致命的问题：

3.6 java 引用类型

有四种引用类型：

• 强引用：通过产生的对象都是强引用。

• 软引用：一些还有用但不是必须的对象可以使用软引用。比如创建一个软引用数组，这个数组存放了100多个学生对象的信息。内存比较空闲的时候这些对象和强引用没有区别，但内存紧张的时候就会被回收。（这就是GC的判定条件）应用软引用的好处：在内存不足时，程序不会崩溃；

• 弱引用：描述非必须对象的（比软引用更弱），当工作时，无论内存是否紧张都会回收掉；当某个对象是偶尔使用，并且在使用时随时能获取，又不想影响垃圾的回收，可以考虑应用这个。

• 虚引用：无法通过虚引用来获取对一个对象的真实引用。唯一的用处：能在对象被时收到系统通知，中用来实现虚引用。