1 判斷對象是否可回收有幾種方式霹崎？

1. 引用計(jì)數(shù)算法

優(yōu)點(diǎn)：實(shí)現(xiàn)簡單桑驱，判定高效；

缺點(diǎn)：很難解決對象之間相互循環(huán)引用的問題脉顿；

2. 可達(dá)性分析算法

通過一系列"GC Roots"對象作為起始點(diǎn)，開始向下搜索点寥，當(dāng)一個(gè)對象到GC Roots沒有任何引用鏈相連時(shí)（從GC Roots到這個(gè)對象不可達(dá)）艾疟，則證明該對象是不可用的；

優(yōu)點(diǎn)：更加精確和嚴(yán)謹(jǐn)敢辩，可以分析出循環(huán)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)相互引用的情況蔽莱；

缺點(diǎn)：實(shí)現(xiàn)比較復(fù)雜；需要分析大量數(shù)據(jù)责鳍，消耗大量時(shí)間碾褂；分析過程需要GC停頓（引用關(guān)系不能發(fā)生變化），即停頓所有Java執(zhí)行線程（稱為"Stop The World"历葛，是垃圾回收重點(diǎn)關(guān)注的問題）正塌；

2 "GC Roots"對象都包含哪些

1. 虛擬機(jī)棧 （棧幀中本地變量表）中引用的對象；
2. 方法區(qū)中 類靜態(tài)屬性引用的對象 恤溶；
3. 方法區(qū)中 常量引用的對象乓诽；
4. 本地方法棧 JNI（Native方法）中引用的對象；

3 Java四種引用類型分別是什么咒程？及存活時(shí)間

1. 強(qiáng)引用：程序代碼普遍存在的鸠天，類似"Object obj=new Object()"；只要強(qiáng)引用還存在帐姻，GC永遠(yuǎn)不會(huì)回收被引用的對象稠集；
2. 軟引用：描述還有用但并非必需的對象；直到內(nèi)存空間不夠時(shí)（拋出OutOfMemoryError之前）饥瓷，才會(huì)被垃圾回收剥纷；最常用于實(shí)現(xiàn)對內(nèi)存敏感的緩存；SoftReference類實(shí)現(xiàn)呢铆；
3. 弱引用：用來描述非必需對象晦鞋；只能生存到下一次垃圾回收之前，無論內(nèi)存是否足夠；WeakReference類實(shí)現(xiàn)悠垛；
4. 虛引用：完全不會(huì)對其生存時(shí)間構(gòu)成影響线定；唯一目的就是能在這個(gè)對象被回收時(shí)收到一個(gè)系統(tǒng)通知；PhantomRenference類實(shí)現(xiàn)确买；

4 Java四種引用使用場景

1. 強(qiáng)引用-FinalReference

地球人都知道斤讥，但是我講不出來；

2. 軟引用-SoftReference

創(chuàng)建緩存的時(shí)候拇惋，創(chuàng)建的對象放進(jìn)緩存中周偎，當(dāng)內(nèi)存不足時(shí)，JVM就會(huì)回收早先創(chuàng)建的對象撑帖。PS：圖片編輯器，視頻編輯器之類的軟件可以使用這種思路澳眷。

軟引用可以和一個(gè)引用隊(duì)列（ReferenceQueue）聯(lián)合使用胡嘿，如果軟引用所引用的對象被垃圾回收器回收，Java虛擬機(jī)就會(huì)把這個(gè)軟引用加入到與之關(guān)聯(lián)的引用隊(duì)列中钳踊。

3. 弱引用-WeakReference

Java源碼中的java.util.WeakHashMap中的key就是使用弱引用衷敌，一旦不需要某個(gè)引用，JVM會(huì)自動(dòng)處理它拓瞪，這樣就不需要做其它操作缴罗。

弱引用可以和一個(gè)引用隊(duì)列（ReferenceQueue）聯(lián)合使用，如果弱引用所引用的對象被垃圾回收祭埂，Java虛擬機(jī)就會(huì)把這個(gè)弱引用加入到與之關(guān)聯(lián)的引用隊(duì)列中面氓。

4. 虛引用-PhantomReference

主要用來跟蹤對象被垃圾回收器回收的活動(dòng)。虛引用的回收機(jī)制跟弱引用差不多蛆橡，但是它被回收之前舌界，會(huì)被放入ReferenceQueue中。注意哦泰演，其它引用是被JVM回收后才被傳入ReferenceQueue中的呻拌。由于這個(gè)機(jī)制，所以虛引用大多被用于引用銷毀前的處理工作睦焕。

程序可以通過判斷引用隊(duì)列中是否已經(jīng)加入了虛引用藐握，來了解被引用的對象是否將要被垃圾回收。如果程序發(fā)現(xiàn)某個(gè)虛引用已經(jīng)被加入到引用隊(duì)列垃喊，那么就可以在所引用的對象的內(nèi)存被回收之前采取必要的行動(dòng)猾普。

對象銷毀前的一些操作，比如說資源釋放等缔御。Object.finalize()雖然也可以做這類動(dòng)作抬闷，但是這個(gè)方式即不安全又低效。

5 JVM如何進(jìn)行對象標(biāo)記

1. 第一次標(biāo)記：在可達(dá)性分析后發(fā)現(xiàn)到GC Roots沒有任何引用鏈相連時(shí)，被第一次標(biāo)記笤成；并且進(jìn)行一次篩選：此對象是否必要執(zhí)行finalize()方法评架；沒有必要執(zhí)行的情況，則標(biāo)記對象已死炕泳；有必要執(zhí)行的情況纵诞，則對象被放入F-Queue隊(duì)列中；
2. 第二次標(biāo)記：GC將對F-Queue隊(duì)列中的對象進(jìn)行第二次小規(guī)模標(biāo)記培遵；finalize()方法是對象逃脫死亡的最后一次機(jī)會(huì)浙芙；一個(gè)對象的finalize()方法只會(huì)被系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)用一次，經(jīng)過finalize()方法逃脫死亡的對象籽腕，第二次不會(huì)再調(diào)用嗡呼；

6 為何不建議使用finalize()方法

因?yàn)槠鋱?zhí)行的時(shí)間不確定，甚至是否被執(zhí)行也不確定（Java程序的不正常退出）皇耗，而且運(yùn)行代價(jià)高昂南窗，無法保證各個(gè)對象的調(diào)用順序（甚至有不同線程中調(diào)用）；如果需要"釋放資源"郎楼，可以定義顯式的終止方法万伤，并在"try-catch-finally"的finally{}塊中保證及時(shí)調(diào)用；

如果有關(guān)鍵資源呜袁，必須顯式的終止方法敌买；一般情況下，應(yīng)盡量避免使用它阶界，甚至可以忘掉它虹钮；

7 什么是安全點(diǎn)，為什么需要

運(yùn)行中荐操，非常多的指令都會(huì)導(dǎo)致引用關(guān)系變化芜抒；如果為這些指令都生成對應(yīng)的OopMap，需要的空間成本太高托启；

只在特定的位置記錄OopMap引用關(guān)系宅倒，這些位置稱為安全點(diǎn)（Safepoint）；

8 如何選定安全點(diǎn)

不能太少屯耸，否則GC等待時(shí)間太長拐迁；也不能太多，否則GC過于頻繁疗绣，增大運(yùn)行時(shí)負(fù)荷线召；

所以，基本上是以程序"是否具有讓程序長時(shí)間執(zhí)行的特征"為標(biāo)準(zhǔn)選定多矮，如：方法調(diào)用缓淹、循環(huán)跳轉(zhuǎn)哈打、循環(huán)的末尾、異常跳轉(zhuǎn)等讯壶；

只有具有這些功能的指令才會(huì)產(chǎn)生Safepoint料仗；

9 如何使Java線程在安全點(diǎn)上停頓

1. 搶先式中斷（Preemptive Suspension）：在GC發(fā)生時(shí)，首先中斷所有線程伏蚊；如果發(fā)現(xiàn)不在Safepoint上的線程立轧，就恢復(fù)讓其運(yùn)行到Safepoint上；
2. 主動(dòng)式中斷（Voluntary Suspension）：在GC發(fā)生時(shí)躏吊，不直接操作線程中斷氛改，而是僅簡單設(shè)置一個(gè)標(biāo)志；讓各線程執(zhí)行時(shí)主動(dòng)去輪詢這個(gè)標(biāo)志比伏，發(fā)現(xiàn)中斷標(biāo)志為真時(shí)就自己中斷掛起胜卤；
3. 而輪詢標(biāo)志的地方和Safepoint是重合的；

10 什么是安全區(qū)域赁项，為什么需要安全區(qū)域

線程不執(zhí)行時(shí)沒有CPU時(shí)間（Sleep或Blocked狀態(tài)）瑰艘，無法運(yùn)行到Safepoint上再中斷掛起；

安全區(qū)域：指一段代碼片段中肤舞，引用關(guān)系不會(huì)發(fā)生變化；在這個(gè)區(qū)域中的任意地方開始GC都是安全的均蜜；

11 如何使用安全區(qū)域解決問題

1. 線程執(zhí)行進(jìn)入Safe Region李剖，首先標(biāo)識(shí)自己已經(jīng)進(jìn)入Safe Region；
2. 線程被喚醒離開Safe Region時(shí)囤耳，其需要檢查系統(tǒng)是否已經(jīng)完成根節(jié)點(diǎn)枚舉（或整個(gè)GC）篙顺；
3. 如果已經(jīng)完成，就繼續(xù)執(zhí)行充择；否則必須等待德玫，直到收到可以安全離開Safe Region的信號通知，這樣就不會(huì)影響標(biāo)記結(jié)果椎麦；

12 GC算法：標(biāo)記-清楚優(yōu)缺點(diǎn)

優(yōu)點(diǎn)：基于最基礎(chǔ)的可達(dá)性分析算法宰僧，它是最基礎(chǔ)的收集算法；而后續(xù)的收集算法都是基于這種思路并對其不足進(jìn)行改進(jìn)得到的观挎；

缺點(diǎn)：效率問題琴儿，標(biāo)記和清除兩個(gè)過程的效率都不高；空間問題嘁捷，標(biāo)記清除后會(huì)產(chǎn)生大量不連續(xù)的內(nèi)存碎片造成；這會(huì)導(dǎo)致分配大內(nèi)存對象時(shí)，無法找到足夠的連續(xù)內(nèi)存雄嚣；從而需要提前觸發(fā)另一次垃圾收集動(dòng)作晒屎；

13 GC算法：復(fù)制算法優(yōu)缺點(diǎn)

優(yōu)點(diǎn)：使得每次都是只對整個(gè)半?yún)^(qū)進(jìn)行內(nèi)存回收；內(nèi)存分配時(shí)也不用考慮內(nèi)存碎片等問題；實(shí)現(xiàn)簡單鼓鲁，運(yùn)行高效蕴轨；

缺點(diǎn)：空間浪費(fèi)；效率隨對象存活率升高而變低坐桩；

14 GC算法：HotSpot虛擬機(jī)復(fù)制算法

1. 將新生代內(nèi)存分為一塊較大的Eden空間和兩塊較小的Survivor空間尺棋；
2. 每次使用Eden和其中一塊Survivor；
3. 當(dāng)回收時(shí)绵跷，將Eden和使用中的Survivor中還存活的對象一次性復(fù)制到另外一塊Survivor膘螟；
4. 而后清理掉Eden和使用過的Survivor空間；
5. 后面就使用Eden和復(fù)制到的那一塊Survivor空間碾局，重復(fù)步驟3荆残；

默認(rèn)Eden：Survivor=8:1，即每次可以使用90%的空間净当，只有一塊Survivor的空間被浪費(fèi)内斯；

15 什么是分配擔(dān)保

如果另一塊Survivor空間沒有足夠空間存放上一次新生代收集下來的存活對象時(shí)，這些對象將直接通過分配擔(dān)保機(jī)制（Handle Promotion）進(jìn)入老年代像啼；

16 GC算法：標(biāo)記-整理優(yōu)缺點(diǎn)

優(yōu)點(diǎn)：不會(huì)產(chǎn)生內(nèi)存碎片俘闯；

缺點(diǎn)：增加了對存活對象需要整理的過程，效率更低忽冻；

17 分代收集算法

"分代收集"（Generational Collection）算法結(jié)合不同的收集算法處理不同區(qū)域真朗。

新生代：每次垃圾收集都有大批對象死去，只有少量存活僧诚；所以可采用復(fù)制算法遮婶；

老年代：對象存活率高，沒有額外的空間可以分配擔(dān)保湖笨；使用"標(biāo)記-清理"或"標(biāo)記-整理"算法旗扑；

優(yōu)點(diǎn)：根據(jù)各個(gè)年代的特點(diǎn)采用最適當(dāng)?shù)氖占惴ǎ?/p>

缺點(diǎn)：仍然不能控制每次垃圾收集的時(shí)間；

18 G1垃圾收集算法

19 JVM有哪些收集器慈省？分別用于哪些代臀防？

JDK7/8后，HotSpot虛擬機(jī)所有收集器及組合（連線）辫呻，如下圖：

JVM收集器

20 Serial收集器

新生代谜叹、復(fù)制算法、單線程收集搬葬；

缺點(diǎn)：進(jìn)行垃圾收集時(shí)份招，必須暫停所有工作線程摸航，直到完成；即會(huì)"Stop The World"；

Serial/Serial Old組合收集器運(yùn)行示意圖如下：

Serial/Serial Old組合

21 ParNew收集器

新生代励背、復(fù)制算法替饿、多線程收集怜珍；

缺點(diǎn)：進(jìn)行垃圾收集時(shí)瞬测，必須暫停所有工作線程，直到完成床三；即會(huì)"Stop The World"一罩；

ParNew/Serial Old組合收集器運(yùn)行示意圖如下：

ParNew/Serial Old組合

22 Parallel Scavenge收集器

新生代、復(fù)制算法撇簿、多線程收集聂渊；

CMS等收集器的關(guān)注點(diǎn)是盡可能地縮短垃圾收集時(shí)用戶線程的停頓時(shí)間；而Parallel Scavenge收集器的目標(biāo)則是達(dá)一個(gè)可控制的吞吐量（Throughput）四瘫；

23 Serial Old收集器

老年代汉嗽、"標(biāo)記-整理"算法（還有壓縮，Mark-Sweep-Compact）找蜜、單線程收集诊胞；

24 Parallel Old收集器

老年代、"標(biāo)記-整理"算法（還有壓縮锹杈，Mark-Sweep-Compact）、多線程收集迈着；

25 CMS收集器

老年代竭望、"標(biāo)記-清除"算法(不進(jìn)行壓縮操作，產(chǎn)生內(nèi)存碎片)裕菠、并發(fā)收集咬清、低停頓

CMS收集器運(yùn)行示意圖如下：

CMS收集器

整個(gè)過程中耗時(shí)最長的并發(fā)標(biāo)記和并發(fā)清除都可以與用戶線程一起工作；所以總體上說奴潘，CMS收集器的內(nèi)存回收過程與用戶線程一起并發(fā)執(zhí)行旧烧；

CMS收集器3個(gè)明顯的缺點(diǎn)：

1. 對CPU資源非常敏感；
2. 無法處理浮動(dòng)垃圾画髓，可能出現(xiàn)"Concurrent Mode Failure"失斁蚣簟；
3. 產(chǎn)生大量內(nèi)存碎片奈虾；

26 G1收集器

27 JVM如何進(jìn)行對象內(nèi)存分配

在堆上分配（JIT編譯優(yōu)化后可能在棧上分配）夺谁，主要在新生代的Eden區(qū)中分配廉赔；

如果啟用了本地線程分配緩沖，將線程優(yōu)先在TLAB上分配匾鸥；

少數(shù)情況下蜡塌，可能直接分配在老年代中；

分配的細(xì)節(jié)取決于當(dāng)前使用哪種垃圾收集器組合勿负，以及JVM中內(nèi)存相關(guān)參數(shù)設(shè)置馏艾；

28 哪些情況下對象內(nèi)存分配會(huì)直接進(jìn)入老年代

1. 當(dāng)Eden區(qū)沒有足夠空間進(jìn)行分配時(shí)，JVM將發(fā)起一次Minor GC（新生代GC）奴愉；Minor GC時(shí)琅摩，如果發(fā)現(xiàn)存活的對象無法全部放入Survivor空間，只好通過分配擔(dān)保機(jī)制提前轉(zhuǎn)移到老年代躁劣。
2. 需要大量連續(xù)內(nèi)存空間的Java大對象會(huì)直接進(jìn)入老年代迫吐，容易提前觸發(fā)老年代GC；
3. 經(jīng)過多次Minor GC账忘，如果年齡達(dá)到一定程度志膀，就晉升到老年代；
4. 動(dòng)態(tài)對象年齡判定：如果在Survivor空間中相同年齡的所有對象大小總和大于Survivor空間的一半鳖擒，大于或等于該年齡的對象就可以直接進(jìn)入老年代溉浙；

29 方法區(qū)中可回收哪些對象

1. 廢棄常量：與回收J(rèn)ava堆中對象非常類似；
2. 無用的類：（1）該類所有實(shí)例都已經(jīng)被回收（即Java椎中不存在該類的任何實(shí)例）蒋荚；（2）加載該類的ClassLoader已經(jīng)被回收戳稽，也即通過引導(dǎo)程序加載器加載的類不能被回收；（3）該類對應(yīng)的java.lang.Class對象沒有在任何地方被引用期升，無法在任何地方通過反射訪問該類的方法惊奇；

30 JDK HotSpot虛擬機(jī)方法區(qū)調(diào)整

1. 在JDK7中，使用永久代（Permanent Generation）實(shí)現(xiàn)方法區(qū)播赁，這樣就可以不用專門實(shí)現(xiàn)方法區(qū)的內(nèi)存管理颂郎，但這容易引起內(nèi)存溢出問題；
2. 在JDK8中容为，永久代已被刪除乓序，類元數(shù)據(jù)（Class Metadata）存儲(chǔ)空間直接在本地內(nèi)存中分配；