面试题

请写一段程序，让其运行时的表现为触发5次ygc，然后3次fgc，然后3次ygc，然后1次fgc，请给出代码以及启动参数。从网上找到答案，决定试一下。

代码

1.程序

public class GcDemo {

    private static final int _1MB = 1024 * 1024;

    public static void main(String[] args) {

        System.out.println("0.------");

        List<byte[]> list = new ArrayList<>();

        for (int i = 0; i < 11; i++) {
            byte[] e = new byte[3 * _1MB];
            list.add(e);
        }

        System.out.println("1.------");
    }
}

2.jvm参数

-XX:+PrintGCDetails -XX:+PrintGCDateStamps -Xms41m -Xmx41m -Xmn10m -XX:+UseParallelGC

3.输出日志

0.------
2019-10-23T00:21:09.011-0800: [GC (Allocation Failure) [PSYoungGen: 5575K->695K(9216K)] 5575K->3775K(41984K), 0.0126284 secs] [Times: user=0.01 sys=0.00, real=0.01 secs] 
2019-10-23T00:21:09.025-0800: [GC (Allocation Failure) [PSYoungGen: 7161K->608K(9216K)] 10241K->9832K(41984K), 0.0114943 secs] [Times: user=0.00 sys=0.00, real=0.01 secs] 
2019-10-23T00:21:09.039-0800: [GC (Allocation Failure) [PSYoungGen: 6965K->544K(9216K)] 16189K->15912K(41984K), 0.0142043 secs] [Times: user=0.00 sys=0.01, real=0.02 secs] 
2019-10-23T00:21:09.054-0800: [GC (Allocation Failure) [PSYoungGen: 6829K->544K(9216K)] 22197K->22056K(41984K), 0.0085964 secs] [Times: user=0.01 sys=0.00, real=0.01 secs] 
2019-10-23T00:21:09.064-0800: [GC (Allocation Failure) [PSYoungGen: 6835K->592K(9216K)] 28347K->28248K(41984K), 0.0155588 secs] [Times: user=0.00 sys=0.01, real=0.01 secs] 
2019-10-23T00:21:09.080-0800: [Full GC (Ergonomics) [PSYoungGen: 592K->0K(9216K)] [ParOldGen: 27656K->28155K(32768K)] 28248K->28155K(41984K), [Metaspace: 3301K->3301K(1056768K)], 0.0244979 secs] [Times: user=0.02 sys=0.00, real=0.02 secs] 
1.------
Heap
 PSYoungGen      total 9216K, used 6460K [0x00000007bf600000, 0x00000007c0000000, 0x00000007c0000000)
  eden space 8192K, 78% used [0x00000007bf600000,0x00000007bfc4f138,0x00000007bfe00000)
  from space 1024K, 0% used [0x00000007bfe00000,0x00000007bfe00000,0x00000007bff00000)
  to   space 1024K, 0% used [0x00000007bff00000,0x00000007bff00000,0x00000007c0000000)
 ParOldGen       total 32768K, used 28155K [0x00000007bd600000, 0x00000007bf600000, 0x00000007bf600000)
  object space 32768K, 85% used [0x00000007bd600000,0x00000007bf17eec8,0x00000007bf600000)
 Metaspace       used 3305K, capacity 4556K, committed 4864K, reserved 1056768K
  class space    used 362K, capacity 392K, committed 512K, reserved 1048576K

4.gc日志

各类gc日志可以参考JVM各类GC日志剖析。

Minor GC

[GC (Allocation Failure) [PSYoungGen: 5575K->695K(9216K)] 5575K->3775K(41984K), 0.0126284 secs] [Times: user=0.01 sys=0.00, real=0.01 secs]

语句	描述
GC	新生代GC
5575K->695K(9216K)	新生代总内存9216K，GC前占用5575K，GC后占用695K
0.0126284 secs	GC花费时间
Times: user=0.01 sys=0.00, real=0.01 secs	用户态占用时间，内核态占用时间，实际占用时间

Full GC

Full GC (Ergonomics) [PSYoungGen: 592K->0K(9216K)] [ParOldGen: 27656K->28155K(32768K)] 28248K->28155K(41984K), [Metaspace: 3301K->3301K(1056768K)], 0.0244979 secs] [Times: user=0.02 sys=0.00, real=0.02 secs]

语句	描述
Full GC	针对整个堆的GC
PSYoungGen: 592K->0K(9216K)	新生代总内存9216K，GC前占用592K，GC后占用0K
ParOldGen: 27656K->28155K(32768K)	老生代总内存32768K，GC前占用27656K，GC后占用28155K
Metaspace: 3301K->3301K(1056768K)	元空间总内存1056768K，GC前占用3301K，GC后占用3301K

gc类型对应的新生代日志

gc日志参考JVM各类GC日志剖析。

字段	描述	gc
DefNew	Default New Generation	Serial
ParNew	Parallel New Generation	ParNew
PSYoungNew		Parallel Scavenge

5.GC算法
JVM堆内存，根据对象存活特点使用分代算法。分为新生代、老生代、MetaSpace。
新生代中对象“朝生夕死”，使用复制算法(Copying)。新生代分为Eden区、From survivor区、To survivor区。分配内存时，先使用Eden。垃圾回收时，将不可回收内存对象复制到To survivor中，大对象和存活时间长的对象复制到老生代。将Eden、From survivor中的内存全部回收。下一次垃圾回收时，将不可回收内存对象复制到From survivor中，全部回收Eden、To survivor中的内存。
老生代中对象存活时间久，使用标记压缩算法(Mark-Compact)。垃圾回收时，先标记可回收内存对象，然后将其回收，在将不可回收内存整理压缩。避免内存碎片。
判断对象是否可回收，使用可达性分析算法(Reachability-Analysis)。使用GC Roots为根节点，向下搜索。一个对象如果没有GC Roots引用他，则称该对象不可达，可回收。

6.GC触发条件
发生在新生代中的内存回收成为Minor GC。当在Eden中分配内存而Eden内存不够时会触发GC。
Full GC是针对整个堆内存进行的GC。当触发Minor GC时，新生代平均晋升到老生代的内存大小大于老生代剩余的内存大小时触发Full GC。

垃圾收集器

常用的垃圾收集器

常用的HotSpot垃圾收集器如下所示。

垃圾收集器.png

使用命令查看jvm使用那种gc

# 命令
java -XX:+PrintCommandLineFlags -version
# 显示
-XX:InitialHeapSize=134217728 -XX:MaxHeapSize=2147483648 -XX:+PrintCommandLineFlags -XX:+UseCompressedClassPointers -XX:+UseCompressedOops -XX:+UseParallelGC
java version "1.8.0_191"
Java(TM) SE Runtime Environment (build 1.8.0_191-b12)
Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM (build 25.191-b12, mixed mode)

垃圾收集器指标

停顿时间：垃圾回收过程应用程序暂停时间。响应速度优先，要减少停顿时间。
吞吐量：程序运行周期中，应用程序耗时/系统运行耗时。系统运行耗时=应用程序耗时+GC耗时。吞吐量优先时，要减少GC耗时。

收集器	串行、并行or并发	新生代/老年代	算法	目标	适用场景	命令
Serial	串行	新生代	复制算法	响应速度优先	单CPU环境下的Client模式	`-XX:+UseSerialGC`
Serial Old	串行	老年代	标记-整理	响应速度优先	单CPU环境下的Client模式、CMS的后备预案	上一项启动，这一项就启动
ParNew	并行	新生代	复制算法	响应速度优先	多CPU环境时在Server模式下与CMS配合	和CMS配合使用
Parallel Scavenge	并行	新生代	复制算法	吞吐量优先	在后台运算而不需要太多交互的任务	`-XX:+UseParallelGC`
Parallel Old	并行	老年代	标记-整理	吞吐量优先	在后台运算而不需要太多交互的任务	上一条启动，自动启动该项，如果不想用可以使用`-XX:-UseParallelOldGC`关闭
CMS	并发	老年代	标记-清除	响应速度优先	集中在互联网站或B/S系统服务端上的Java应用	`-XX:+UseConcMarkSweepGC`启动，新生代启动ParNew
G1	并发	both	标记-整理+复制算法	响应速度优先	面向服务端应用，将来替换CMS	`-XX:+UseG1GC`