Java面试题： JVM虚拟机常见面试题（四）

收集大量Java经典面试题目📚，内容涵盖了包括了:Java面试、Spring、JVM、MyBatis、Redis、MySQL、并发编程、微服务、Linux、Springboot、SpringCloud、MQ、Kafka 等知识点🏝️。适合准备Java面试的读者参考和复习🌟📢。

❗ ❗ ❗ 关注公众号：枫蜜柚子茶 ✅✅🗳
📑 回 复 “ Java面试 ” 获 取 完 整 资 料⬇ ⬇ ⬇

📖JVM虚拟机常见面试题🔥🔥
1️⃣ Java 内 存 模 型 
2️⃣ 垃 圾 回 收 机 制 及 算 法 🚩
3️⃣ 内 存 分 配 策 略

4️⃣ JVM 调 优

 垃圾回收机制及算法

17. 简述Java垃圾回收机制

        在java中，程序员是不需要显示的去释放一个对象的内存的，而是由虚拟机自行执行。在JVM中，  有一个垃圾回收线程，它是低优先级的，在正常情况下是不会执行的，只有在虚拟机空闲或者当前 堆内存不足时，才会触发执行，扫面那些没有被任何引用的对象，并将它们添加到要回收的集合中，进行回收。

18. GC是什么？为什么要GC

.  GC 是垃圾收集的意思（Gabage Collection）,内存处理是编程人员容易出现问题的地方，忘记或 者错误的内存回收会导致程序或系统的不稳定甚至崩溃，  Java 提供的 GC 功能可以自动监测对象  是否超过作用域从而达到自动回收内存的目的， Java 语言没有提供释放已分配内存的显示操作方 法。

19. 垃圾回收的优点和缺点

  优点：JVM的垃圾回收器都不需要我们手动处理无引用的对象了，这个就是最大的优点

  缺点：程序员不能实时的对某个对象或所有对象调用垃圾回收器进行垃圾回收。

20. 垃圾回收器的原理是什么？有什么办法手动进行垃圾回收？

        ◾ 对于GC来说，当程序员创建对象时， GC就开始监控这个对象的地址、大小以及使用情况。

        ◾ 通常， GC采用有向图的方式记录和管理堆(heap)中的所有对象。通过这种方式确定哪些对象是"可 达的" ，哪些对象是"不可达的"。当GC确定一些对象为"不可达"时， GC就有责任回收这些内存空间。

        ◾ 可以。程序员可以手动执行System.gc()，通知GC运行，但是Java语言规范并不保证GC一定会执 行。

21. JVM 中都有哪些引用类型？

        ◾ 强引用：发生 gc 的时候不会被回收。

        ◾ 软引用：有用但不是必须的对象，在发生内存溢出之前会被回收。 

        ◾ 弱引用：有用但不是必须的对象，在下一次GC时会被回收。

        ◾ 虚引用（幽灵引用/幻影引用）：无法通过虚引用获得对象，用 PhantomReference 实现虚引用， 虚引用的用途是在 gc 时返回一个通知。

22. 怎么判断对象是否可以被回收？

  垃圾收集器在做垃圾回收的时候，首先需要判定的就是哪些内存是需要被回收的，哪些对象是存活的，是不可以被回收的；哪些对象已经死掉了，需要被回收。 

  一般有两种方法来判断：

。 引用计数器法：为每个对象创建一个引用计数，有对象引用时计数器 +1，引用被释放时计数 -1，当计数器为 0 时就可以被回收。它有一个缺点不能解决循环引用的问题；（这个已经淘  汰了）

。 可达性分析算法：从 GC Roots 开始向下搜索，搜索所走过的路径称为引用链。当一个对象 到 GC Roots 没有任何引用链相连时，则证明此对象是可以被回收的。（市场上用的非常非 常广泛）

23. Full GC是什么

  清理整个堆空间—包括年轻代和老年代和永久代

   因为Full GC是清理整个堆空间所以Full GC执行速度非常慢，在Java开发中最好保证少触发Full GC

24. 对象什么时候可以被垃圾器回收

   当对象对当前使用这个对象的应用程序变得不可触及的时候，这个对象就可以被回收了。

  垃圾回收不会发生在永久代，如果永久代满了或者是超过了临界值，会触发完全垃圾回收(Full

GC)。如果你仔细查看垃圾收集器的输出信息，就会发现永久代也是被回收的。这就是为什么正确 的永久代大小对避免Full GC是非常重要的原因。

25. JVM 垃圾回收算法有哪些？

  标记-清除算法：标记无用对象，然后进行清除回收。缺点：效率不高，无法清除垃圾碎片。

  复制算法：按照容量划分二个大小相等的内存区域，当一块用完的时候将活着的对象复制到另一块 上，然后再把已使用的内存空间一次清理掉。缺点：内存使用率不高，只有原来的一半。

  标记-整理算法：标记无用对象，让所有存活的对象都向一端移动，然后直接清除掉端边界以外的 内存。

  分代算法：根据对象存活周期的不同将内存划分为几块，  一般是新生代和老年代，新生代基本采用 复制算法，老年代采用标记整理算法。

标记-清除算法

  标记无用对象，然后进行清除回收。

  标记-清除算法（Mark-Sweep）是一种常见的基础垃圾收集算法，它将垃圾收集分为两个阶段： 。    标记阶段：标记出可以回收的对象。

。    清除阶段：回收被标记的对象所占用的空间。

  标记-清除算法之所以是基础的，是因为后面讲到的垃圾收集算法都是在此算法的基础上进行改进 的。

  优点：实现简单，不需要对象进行移动。

  缺点：标记、清除过程效率低，产生大量不连续的内存碎片，提高了垃圾回收的频率。 

  标记-清除算法的执行的过程如下图所示

复制算法

   为了解决标记-清除算法的效率不高的问题，产生了复制算法。它把内存空间划为两个相等的区

域，每次只使用其中一个区域。垃圾收集时，遍历当前使用的区域，把存活对象复制到另外一个区 域中，最后将当前使用的区域的可回收的对象进行回收。

  优点：按顺序分配内存即可，实现简单、运行高效，不用考虑内存碎片。

  缺点：可用的内存大小缩小为原来的一半，对象存活率高时会频繁进行复制。 

  复制算法的执行过程如下图所示

标记-整理算法

  在新生代中可以使用复制算法，但是在老年代就不能选择复制算法了，因为老年代的对象存活率会 较高，这样会有较多的复制操作，导致效率变低。标记-清除算法可以应用在老年代中，但是它效   率不高，在内存回收后容易产生大量内存碎片。因此就出现了一种标记-整理算法（Mark-

Compact）算法，与标记-整理算法不同的是，在标记可回收的对象后将所有存活的对象压缩到内   存的一端，使他们紧凑的排列在一起，然后对端边界以外的内存进行回收。回收后，已用和未用的 内存都各自一边。

  优点：解决了标记-清理算法存在的内存碎片问题。

  缺点：仍需要进行局部对象移动， 一定程度上降低了效率。 

  标记-整理算法的执行过程如下图所示

分代收集算法

   当前商业虚拟机都采用 分代收集 的垃圾收集算法。分代收集算法，顾名思义是根据对象的存活周期将内存划分为几块。 一般包括 年轻代 、 老年代和  永久代 ，如图所示：  （后面有重点讲解）

26. JVM中的永久代中会发生垃圾回收吗

  垃圾回收不会发生在永久代，如果永久代满了或者是超过了临界值，会触发完全垃圾回收(Full

GC)。如果你仔细查看垃圾收集器的输出信息，就会发现永久代也是被回收的。这就是为什么正确

的永久代大小对避免Full GC是非常重要的原因。请参考下Java8：从永久代到元数据区 (注：Java8中已经移除了永久代，新加了一个叫做元数据区的native内存区)