JVM面试真题总结（三）

news2024/9/21 23:43:48

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解释-下Full GC?

Full GC，也被称为Major GC，是Java中垃圾收集器的一种

主要负责清理整个Java堆内存，包括年轻代（Young Generation）和老年代（Old Generation）。

在Java的内存模型中，堆内存被分为年轻代和老年代。

年轻代主要用于存放新创建的对象，老年代主要用于存放生命周期较长的对象。
当年轻代和老年代的空间都不足时，就会触发Full GC。

Full GC的工作流程如下：

首先，垃圾收集器会暂停应用程序的运行

这个过程被称为Stop-The-World。

然后，垃圾收集器会标记出所有堆内存中无用（即不再被引用）的对象。

最后，垃圾收集器会清理掉这些无用的对象，从而回收内存空间。

Full GC的特点是能够清理整个堆内存中的无用对象，但是运行速度较慢，因为它需要处理整个堆内存。

此外，Full GC会暂停应用程序的运行，如果Full GC发生的频率过高，那么可能会严重影响程序的性能。

为了避免频繁触发Full GC，我们可以通过调整堆内存的大小

或者优化程序的内存使用情况（例如，避免创建大量短生命周期的对象）来降低Full GC的频率。

在什么样的场景下，JVM会执行Ful GC?

Full GC，也被称为全局垃圾收集，主要是对Java堆内存中的新生代和老年代进行的垃圾收集。

Full GC通常会比Minor GC花费更多的时间，因为它需要检查整个堆空间。

以下是一些可能触发Full GC的情况：

老年代空间不足：

如果新生代中存活的对象空间大于老年代的连续空闲空间
或者Minor GC后老年代的空间利用率超过了某个阈值，就会触发Full GC。

永久代（PermGen）或元空间（Metaspace）空间不足：

如果要加载新的类，但是PermGen或Metaspace的空间不足，就会触发Full GC。
这种情况在Java 8之前更为常见，因为Java 8已经移除了永久代
使用元空间来存储类的元数据，并且元空间的大小默认只受限于系统内存。

手动触发：

如果调用了System.gc()方法，或者使用了一些工具来请求垃圾收集，也会触发Full GC。

使用了某些JVM参数：

例如，如果使用了-XX:+UseSerialGC参数，每次Minor GC后都会进行Full GC。

尽管Full GC可以清理整个堆空间，但是由于它的开销较大

所以一般来说我们会尽量避免Full GC的发生。

通过合理的内存设置和垃圾收集器选择，可以降低Full GC的频率，从而提高应用的性能。

JVM如何判断一个对象是否可以被回收?

JVM主要通过两种方式来判断一个对象是否可以被回收：

引用计数法：

这是一种简单的垃圾收集算法。
每个对象都有一个引用计数器，当有一个地方引用它时，计数器就加1
当引用失效时，计数器就减1。当计数器为0时，就表示该对象不可能再被使用，因此可以被回收。
然而，引用计数法有一个明显的缺点，就是无法处理循环引用的情况。
例如，对象A和对象B互相引用，但是没有其他地方引用它们，尽管它们已经无法被访问
但是它们的引用计数器都不为0，因此无法被回收。
由于这个原因，Java的垃圾收集器并没有采用引用计数法。

可达性分析算法：

这是Java垃圾收集器采用的主要算法。
在这种算法中，从一组称为GC Roots的对象（如类静态属性、常量、本地变量等）开始
通过这些对象的引用，引用的引用，依次找出所有从GC Roots开始可达的对象
未被找到的对象即为不再使用的，因此可以被回收。
这种算法可以有效处理循环引用的问题，但是需要暂停应用程序的运行（Stop-The-World）
因此可能会影响应用程序的性能。

GC Roots是什么?请举例

GC Roots，或者说垃圾回收根，是垃圾收集器进行垃圾回收时的起始点。

在Java中，垃圾回收器通过跟踪GC Roots，找到所有从GC Roots开始的可达对象

这些对象被认为是存活的，应该被保留。

无法从 GC Roots 达到的对象则认为是死亡的，可能会被垃圾回收器回收。

在 Java 中，可以作为 GC Roots 的对象包括以下几种：

虚拟机栈（栈帧中的本地变量表）中引用的对象

也就是说，当前线程中的局部变量和输入参数。

方法区中类静态属性引用的对象：

也就是说，所有的静态变量。

方法区中常量引用的对象：

也就是说，所有被 final 修饰的常量。

本地方法栈中 JNI（即一般说的 Native 方法）引用的对象。

举个例子，假设你有一个类A，类A有一个静态变量B，B引用了一个对象C。

在垃圾回收时，类A就是一个GC Roots，因为它是一个包含静态变量的类。

垃圾回收器会从类A开始，找到B，然后找到C，因此，C是从GC Roots可达的，不会被垃圾回收器回收。