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GC 一些知识

java基础

GC(垃圾回收机制):
对象被判定为垃圾的标准？
没有被其他对象引用

判定对象是否为垃圾的算法？
引用计数算法：判断对象的引用数量
（通过判断对象的引用数量来决定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，完成则-1）
（任何引用计数为0的对象实例可以被当作垃圾收集）
优点：执行效率高，程序执行受影响较小
缺点：无法检测出循环引用的情况（即a引用b; b引用a这样），
导致内存泄露。

【GC 一些知识】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）
从GC ROOT (
虚拟机栈中引用的对象（栈帧中的本地变量表）
方法区中的常量引用的对象
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
)开始遍历
谈谈你了解的垃圾回收算法
1.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
清除：对堆内从头到尾进行线性遍历，回收不可达对象内存
缺点：产生大量不连续的内存空间
2.复制算法（copying）
分为对象面和空闲面
对象在对象面上创建
存活的对象被从对象面复制到空闲面
将对象面所有对象内存清除
适合用于对象存活率低的场景（年轻代）
因为每次回收时候，需要复制的对象比较少
3.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依次排列，
然后将末端内存地址以后的内存全部回收
避免内存的不连续性，不用设置两块内存互换，
适用于存活率高的场景
4.分代收集算法(Generational Collector)
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

jdK6,jdk7 包括之前
堆分为 年轻代（Young Generation）
老年代（Old Generation）
永久代（Permanent Generation）

JDK8 之后 永久代被去掉了

在年轻代中采用 Minor GC(即 复制算法)
年轻代（1/3堆空间）：尽可能快速地收集掉那些生命周期短的对象
Eden 区 （新对象所存在的区）
两个Survivor 区 （from 区 与 to区）比例（8:1:1）
对象如何晋升到老年代？
1.每经历一次minor GC，依然存活 年龄+1 默认到15会进入 老年代，可通过
-XX：MaxTenuringThreshold 进行设置
2.Survivor区中存放不下的对象
3.新生成的大对象（-XX：+PretenuerSizeThreshold）

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的比例
-XX:MaxTenuringThreshold:对象从年轻代晋级到老年代经过
GC次数的最大阈值

在老年代中采用 Full GC()
老年代（2/3堆空间）：存放生命周期较长的对象
采用 标记-整理算法
触发Full GC 条件：
老年代空间不足
永久代空间不足（JDK7 以前）
Minor GC晋升到老年代的平均大小大于老年代的剩余空间
调用 System.gc() ---只是提醒JVM


Stop-the-World
JVM由于要执行GC而停止了应用程序的执行
任何一种GC算法中都会发生
多数GC优化通过减少Stop-the-world发生的时间来提高程序性能

Safepoint
分析过程中对象引用关系不会发生变化的点
产生Safepoint的地方：方法调用；循环跳转；异常跳转等
安全点数量得适中
JVM的运行模式
Server
Client
java -version (可以查询)

常见的垃圾收集器？
年轻代常见的垃圾收集器：
Serial收集器（-XX:+UseSerialGC,复制算法）
单线程收集，进行垃圾收集时，必须暂停所有的工作线程
简单高效，Client模式下默认的年轻代收集器
ParNew收集器（-XX:+UseParNewGC,复制算法）
多线程收集，其余的行为、特点和Serial收集器一样
单核执行效率不如Serial,在多核下执行才有优势
Paraller Scavenge收集器（-XX:+UseParallelGC,复制算法）
与上面那个差不多，比起关注用户线程停顿时间，
更关注系统的吞吐量
在多核下执行才有优势，Server模式下默认的年轻代收集器

老年代常见的垃圾收集器
Serial Old收集器（-XX:+UseSerialOldGC,标记-整理算法）
单线程手机，进行垃圾收集时，必须暂停所有工作线程
简单高效，Client模式下默认的老年代收集器

Parallel Old收集器（-XX:+UseParallelOldGC,标记-整理算法）
多线程，吞吐量优先

CMS收集器（-XX:+UseConcMarkSweepGC,标记-清除算法）
初始标记：stop-the-world
并发标记：并发追溯标记，程序不会停顿
并发预清理：查找执行并发标记阶段从年轻代晋升到老年代的对象
重新标记：暂停虚拟机，扫描CMS堆中的剩余对象
并发清理：清理垃圾对象，程序不会停顿
并发重置：重置CMS收集器的数据结构


G1收集器（-XX:+UseG1GC,复制+标记-整理算法）
Garbage First收集器的特点（年轻代与老年代都适用）
并行和并发
分代收集
空间整合
可预测的停顿
年轻代和老年代不再物理隔离

finalize（） 方法
java技术允许使用finalize方法在垃圾收集器将对象从内存中清除出去之前做必要的清理工作。
这个方法是由垃圾收集器在确定这个对象没有被引用时对这个对象调用的。
它是在object类中定义的，因此所有的类都继承了它。
子类覆盖finalize方法以整理系统资源或者被执行其他清理工作。


JAVA中的强引用，软引用，弱引用，虚引用有什么用
强引用（Strong Reference）
最普遍的引用:Object obj = new Object()
抛出OutOfMemoryError终止程序也不会回收具有强引用的对象
通过将对象设置为null来弱化引用，使其被回收

软引用（Soft Reference）
对象处在有用但非必须的状态
只有当内存空间不足时，GC会回收该引用的对象的内存
可以用来实现高速缓存

String str = new String("abc"); //强引用
SoftReference softRef = new SoftReference(str); //软引用

弱引用（Weak Reference）
非必须的对象，比软引用更弱一些
GC时会被回收
被回收的概率也不打，因为GC线程优先级比较低
适用于引用偶尔被使用且不影响垃圾收集的对象
WeakReference abcWeakRef = new WeakReference(str);


虚引用(PhantomReference)
不会决定对象的生命周期
任何时候都可能被垃圾收集器回收
跟踪对象被垃圾收集器回收的活动，起哨兵作用
必须和引用队列ReferenceQueue联合使用
ReferenceQueue queue = new ReferenceQueue();
PhantomReference ref = new PhantomReference(str,queue);

强》软》弱》虚

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