JVM面试题---进阶篇（一）

一，垃圾回收，如何判断哪些对象当作垃圾需要被回收？
在内存中，要进行垃圾回收，首先我们先明确什么是垃圾？内存中不再使用的内存空间我们都称为垃圾。
如何判断该对象是否需要垃圾回收？
可达性分析算法也称根搜索路径算法：从GC Root对象为起点，向下开始搜索，如果一个对象到GC Root没有任何引用链相连时，则说明此对象不可用，也即给定一个集合的引用作为根出发，通过引用关系遍历对象，能被遍历的对象则判定为存活，没有遍历到的则判定为死亡。
上面我们提到GC root，哪些对象可以作为GC Root对象？
《深入理解 Java 虚拟机：JVM 高级特性与最佳实践》一书中提到的 GC Roots 为：
1.虚拟机栈(栈帧中的本地变量表)中引用的对象；
2.方法区中的类静态属性引用的对象
3.方法区中的常量引用的对象
4.原生方法栈（Native Method Stack）中 JNI 中引用的对象。
二，盘点JVM的系统默认参数值？
JVM参数类型共分为三类，前两类了解即可，我们详细介绍第三类：

• 标配参数
• X参数
• xx参数（重点）

xx参数：
1）boolean类型：格式为： -xx:+或- 某个属性值 +表示开启 -表示关闭
举一个demo来说：

 public class TestGC {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        System.out.println("testGC");
        Thread.sleep(Integer.MAX_VALUE);
    }
}

对于这个简单的语句输出程序，查看他的运行时的进程，使用命令： jps-l，运行结果如下所示：

13184
6416 org.jetbrains.jps.cmdline.Launcher
6308 org.jetbrains.idea.maven.server.RemoteMavenServer
1112 org.jetbrains.jps.cmdline.Launcher
13320 org.jetbrains.kotlin.daemon.KotlinCompileDaemon
9256 practice.TestGC
3660 sun.tools.jps.Jps

其中9256就是我们上面TestGC程序运行的进程号。有了这个进程号以后，我们可以使用 jinfo -flag 配置项 进程号命令查看当前运行程序的配置信息，具体的参数值是多少。例如执行jinfo -flag PrintGCDetails 9256命令以后，该命令表示当前这个进程是否开启PrintGCDetails这个参数，打印出来的信息如下：

D:\code\designpattern>jinfo -flag PrintGCDetails 19708
-XX:-PrintGCDetails

-PrintGCDetails说明PrintGCDetails未开启
这次我们带运行参数运行此程序：

在执行：jps-l 和 jinfo 命令，执行结果如下：

D:\code\designpattern>jps -l
13184
15904 org.jetbrains.jps.cmdline.Launcher
6416 org.jetbrains.jps.cmdline.Launcher
6308 org.jetbrains.idea.maven.server.RemoteMavenServer
13320 org.jetbrains.kotlin.daemon.KotlinCompileDaemon
14732 sun.tools.jps.Jps
19708 practice.TestGC

D:\code\designpattern>jinfo -flag PrintGCDetails 19708
-XX:+PrintGCDetails

+PrintGCDetails说明PrintGCDetails已开启，使用此方法可以配置boolean类型的参数是否开启。

2）K-V类型：格式为：-xx:属性key=属性值value
再一次运行上面的程序以后，执行一下的命令：

D:\code\designpattern>jps -l
13184
6416 org.jetbrains.jps.cmdline.Launcher
19972 sun.tools.jps.Jps
6308 org.jetbrains.idea.maven.server.RemoteMavenServer
13320 org.jetbrains.kotlin.daemon.KotlinCompileDaemon
20072 org.jetbrains.jps.cmdline.Launcher
18524 practice.TestGC

D:\code\designpattern>jinfo -flag MetaspaceSize 18524
-XX:MetaspaceSize=21807104

说明MetaSpace参数在我们没有设定的情况下，默认大小为21807104
我们将修改MetaSpace大小修改为1024M呢，如何修改？加入运行参数如下
再次执行命令：

D:\code\designpattern>jps -l
13184
14240 practice.TestGC
6416 org.jetbrains.jps.cmdline.Launcher
6308 org.jetbrains.idea.maven.server.RemoteMavenServer
7684 org.jetbrains.jps.cmdline.Launcher
13320 org.jetbrains.kotlin.daemon.KotlinCompileDaemon
15356 sun.tools.jps.Jps

D:\code\designpattern>jinfo -flag MetaspaceSize 14240
-XX:MetaspaceSize=1073741824

可以看到MetaspaceSize是我们修改以后的值了，使用此K-V类型可以配置其他的JVM参数值的大小。。
执行命令：jinfo -flags 进程号 可以查看JVM默认的参数配置和我们在运行时加的参数配置。

D:\code\designpattern>jps -l
13184
6416 org.jetbrains.jps.cmdline.Launcher
6624 org.jetbrains.jps.cmdline.Launcher
6308 org.jetbrains.idea.maven.server.RemoteMavenServer
13320 org.jetbrains.kotlin.daemon.KotlinCompileDaemon
13420 sun.tools.jps.Jps
5500 practice.TestGC

D:\code\designpattern>jinfo -flags 5500
Attaching to process ID 5500, please wait...
Debugger attached successfully.
Server compiler detected.
JVM version is 25.131-b11
//JVM 默认的参数配置
Non-default VM flags: -XX:CICompilerCount=3 -XX:InitialHeapSize=130023424 -XX:MaxHeapSize=2048917504 -XX:MaxNewSize=682622976 -XX:
MetaspaceSize=1073741824 -XX:MinHeapDeltaBytes=524288 -XX:NewSize=42991616 -XX:OldSize=87031808 -XX:+UseCompressedClassPointers -X
X:+UseCompressedOops -XX:+UseFastUnorderedTimeStamps -XX:-UseLargePagesIndividualAllocation -XX:+UseParallelGC
//运行的JVM 参数配置
Command line:  -agentlib:jdwp=transport=dt_socket,address=127.0.0.1:55973,suspend=y,server=n -XX:MetaspaceSize=1024m -javaagent:C:
\Users\ding\.IntelliJIdea2018.3\system\captureAgent\debugger-agent.jar -Dfile.encoding=UTF-8

上面说了这么多也没说到底如何查看jvm默认的参数，那么接下来我们在执行命令：
java -XX:+PrintFlagsInitial，查看初始化默认配置。
=：表示初始化值

java -XX:+PrintFlagsFinal查看jvm或用户修改更新以后的配置
:=：修改更新以后的值
如下图的最大推内存大小，默认情况下根据每台电脑去配置，所以前面是：=

-XX:+PrintCommandLineFlags查看JVM参数配置默认初始化参数

-XX:InitialHeapSize=128030144 
-XX:MaxHeapSize=2048482304 
-XX:+PrintCommandLineFlags 
-XX:+UseCompressedClassPointers 
-XX:+UseCompressedOops 
-XX:-UseLargePagesIndividualAllocation
-XX:+UseParallelGC 

三：基础参数的配置

Xms:等价于-XX:InitialHeapSize 初始化堆内存大小，默认占物理内存的1/64
Runtime.getRuntime().totalMemory();
-Xmx:等价于-XX:MaxlHeapSize 最大堆内存大小，默认占物理内存的1/4
Runtime.getRuntime().maxMemory();
-Xss:等价于-XX:ThreadStackSize 设置单个线程栈的大小

-Xmn:设置新生代的大小

-XX:MetaSpace:设置元空间的大小

-XX:PrintGCDetails:输出GC日志信息
YoungGC日志信息:
FullGC日志信息:

-XX:SurvivorRatio：设置新生代中eden区和s0和s1的空间大小
-XX:NewRatio：设置新生代和老年代的空间大小
-XX:MaxTenuringThreshold:设置垃圾最大年龄

三：四种引用

• 强引用：当内存不足时，JVM进行垃圾回收，对于强引用对象，就算发生OOM也不会对其进行回收。因此强引用是造成Java内存泄露的原因之一。
• 软引用：当内存充足时，不会被回收；当内存不足时，会被回收。
• 弱引用：不管内存是否够用，都会回收。
• 虚引用：与其他几种引用不同，如果一个对象仅持有虚引用，那么他就和没有任何引用一样，在任何时候都可能被垃圾回收器收集。get()总是返回null,虚引用必须和ReferenceQueue一起使用,虚引用对象被gc()以后，会被放到ReferenceQueue队列里。用户监控对象回收的场景下。