Java 面试复习_7

2019-5-30
作者：水不要鱼

(注：能力有限，如有说错，请指正！)

• JVM 垃圾收集器

如果说垃圾收集算法是接口，那垃圾收集器就是接口的实现了。由于现在 JVM 上一般都会使用分代垃圾回收机制，也就是将堆进一步分为
新生代和老年代，根据不同区域的特点进一步选择具体的垃圾回收算法和垃圾回收器，一般来说新生代使用的是复制算法，老年代使用的是
标记清除算法或标记整理算法，同理，针对不同的区域也会有不同的垃圾收集器。目前在 JVM 中有以下几种常用的垃圾收集器：

1. Serial（用于新生代）/ Serial Old（用于老年代）
2. Parallel Scavenge（用于新生代）/ Parallel Old（用于老年代）
3. ParNew（用于新生代）
4. CMS（用于老年代）
5. G1（新生代和老年代都能用）

不同的业务对于垃圾收集的要求不一样，你可以组合不同的垃圾收集器，比如新生代选择一个，老年代选择另外一个，都可以，但是有些垃圾收集器是不可以一起组合使用的。
不管怎么组合，我们要知道没有完美的垃圾收集器，只有适合的垃圾收集器，所以我们只聊它们的特点，不对比谁好谁坏。

1. Serial（用于新生代）/ Serial Old（用于老年代）

从名字就能看出来，这是两个单线程的垃圾收集器。其实应该叫一个，因为两个是一样的，只是针对的区域不一样。
这两个垃圾收集器的“单线程”不仅仅是说收集垃圾的时候是单线程，还指整个垃圾收集的过程都是单线程，也就意味在执行垃圾收集的时候，
用户线程是不会执行的，业务就会暂时不可用，这段不可用的时期被称为 STW(Stop The World)。Serial 是针对新生代的，使用复制算法来收集垃圾，
而 Serial Old 是针对老年代的，使用标记整理来收集垃圾。

2. Parallel Scavenge（用于新生代）/ Parallel Old（用于老年代）

这两个垃圾收集器和 Serial / Serial 很像，只是使用多线程来收集垃圾，而且更多的是关注吞吐量，也就是用户 CPU 时间比值。
上面说过垃圾收集器会存在一个 STW 时间段，就是说在收集垃圾的时候不能执行用户代码，而这两个垃圾收集器虽然是多线程的，但是还是有
STW 这个停顿时间段存在。Parallel Scavenge 是针对新生代的，使用复制算法来收集垃圾，而 Parallel Old 是针对老年代的，
使用标记整理来收集垃圾。

3. ParNew（用于新生代）

这个垃圾收集器和 Serial / Serial 很像，只是它也是多线程的，和 Parallel Scavenge / Parallel Old 也很像，只是它能和 CMS 垃圾收集器配合使用。
上面说过，ParNew 是针对新生代的，而且不存在 ParNew Old 之类的针对老年代的收集器，所以它可以和 CMS 这个老年代收集器配合使用算是补偿吧。
它使用的垃圾收集算法是复制算法。

4. CMS（用于老年代）

这是个针对老年代的收集器，而且关注点是最短回收停顿时间，也就是说希望 STW 时间尽可能短。它是多线程的，而且和之前的收集器都不一样的是
它使用标记清除算法，这就意味着它收集之后的内存空间是不连续的，如果这时候需要分配一个大对象，可能就需要进行一次整理甚至是执行 Full GC 了。
另外，这个收集器有一个很神奇的地方在于，它允许用户线程同时进行，也就是业务在执行的时候同时执行 GC ！这个看起来很神奇，实际上不完全是好事。
首先，业务在执行的时候同时执行 GC 意味着要将 CPU 时间分一部分出来给 GC，如果业务需要的 CPU 资源比较多，就可能导致资源出现争用的问题。
再一个就是，由于在 GC 时程序还在执行，这就有可能还会产生垃圾，这部分新产生的垃圾就被称为浮动垃圾。这就说明这个 GC 没办法针对一整个区域，
如果 GC 清理占用的内存使得程序内存不足，就会启动 Serial Old 来清理了。
这个垃圾收集器有如下几个过程：

• 初始标记（这个部分存在 STW）
• 并发标记
• 重新标记（这个部分存在 STW）
• 并发清除

5. G1（新生代和老年代都能用）

这个多线程而且老少通吃（新生代和老年代）的垃圾收集器号称最新高科技收集器，并且打算替换 CMS 收集器。它将整个区域分为多个 Region 区域，
整体使用标记整理算法收集垃圾，而对于两个 Region 是使用复制算法来收集垃圾的，但都是可以整理出完整的连续内存空间的算法。
它分为以下几个阶段：

• 初始标记（这个部分存在 STW）
• 并发标记
• 最终标记（这个部分存在 STW）
• 筛选回收（这个部分存在 STW）

对象在内存上的分配策略

主要有几个分配策略：

1. 对象优先在 Eden 区分配

之前说过，对象不一定在堆上，也有可能在栈上分配，这是由于 JIT 编译器使用变量逃逸进行优化导致的情况。
但是绝大多数情况都是在堆上分配，而且优先在 Eden 区进行分配。

2. 大对象和长期存活的对象直接进入老年代

今晚就到这里，晚安！