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《java题库》
1.GC是什么？为什么要有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。Java程序员不用担心内存管理，因为垃圾收集器会自动进行管理。要请求垃圾收集，可以调用下面的方法之一:
System.gc()
Runtime.getRuntime().gc() 。
2.什么时候会导致垃圾回收?
GC目的：回收堆内存中不再使用的对象，释放资源
回收时间：当对象永久地失去引用后，系统会在合适的时候回收它所占的内存。
另一种更详细一点GC时间的说法就是：
1、当应用程序分配新的对象，GC的代的预算大小已经达到阈值，比如GC的第0代已满
2、代码主动显式调用System.GC.Collect()
3、其他特殊情况，比如，windows报告内存不足、CLR卸载AppDomain、CLR关闭，甚至某些极端情况下系统参数设置改变也可能导致GC回收
3.GC是怎么样运行的？
GC运行流程
（一）、标记
目标：找出所有引用不为0(live)的实例
方法：找到所有的GC的根结点(GC Root), 将他们放到队列里，然后依次递归地遍历所有的根结点以及引用的所有子节点和子子节点，将所有被遍历到的结点标记成live。弱引用不会被考虑在内
（二）、计划和清理
1、计划
目标：判断是否需要压缩
方法：遍历当前所有的generation上所有的标记(Live),根据特定算法作出决策
2、清理
目标：回收所有的free空间
方法：遍历当前所有的generation上所有的标记(Live or Dead),把所有处在Live实例中间的内存块加入到可用内存链表中去
（三）、引用更新和压缩
1、引用更新
目标： 将所有引用的地址进行更新
方法：计算出压缩后每个实例对应的新地址，找到所有的GC的根结点(GC Root), 将他们放到队列里，然后依次递归地遍历所有的根结点以及引用的所有子节点和子子节点，将所有被遍历到的结点中引用的地址进行更新，包括弱引用。
2、压缩
目标：减少内存碎片
方法：根据计算出来的新地址，把实例移动到相应的位置。
根root：每个应用程序都包含一组根（root）。每个根都是一个存储位置，其中包含指向引用类型对象的一个指针。该指针要么引用托管堆中的一个对象，要么为null。在应用程序中，只要某对象变得不可达，也就是没有根（root）引用该对象，这个对象就会成为垃圾回收器的目标。
《垃圾回收机制GC知识再总结兼谈如何用好GC》
或许用一张GC前后的内存对比示意图更能直观理解这个回收机制的作用：
标记整理算法
4.新老以及永久区是什么？
方法区：存放了要加载的类信息、静态变量、final类型的常量、属性和方法信息。JVM用永久代（PermanetGeneration）来存放方法区，（在JDK的HotSpot虚拟机中，可以认为方法区就是永久代，但是在其他类型的虚拟机中，没有永久代的概念，有关信息可以看周志明的书）可通过-XX:PermSize和-XX:MaxPermSize来指定最小值和最大值。
在 Java 中，堆被划分成两个不同的区域：新生代 ( Young )、老年代 ( Old )。新生代 ( Young ) 又被划分为三个区域：Eden、From Survivor、To Survivor。这样划分的目的是为了使 JVM 能够更好的管理堆内存中的对象，包括内存的分配以及回收。
堆空间内存分配
新生代。新建的对象都是用新生代分配内存，Eden空间不足的时候，会把存活的对象转移到Survivor中，新生代大小可以由-Xmn来控制，也可以用-XX:SurvivorRatio来控制Eden和Survivor的比例旧生代。用于存放新生代中经过多次垃圾回收仍然存活的对象。
老年代的空间大小即-Xmx 与-Xmn 两个参数之差，用于存放经过几次Minor GC之后依旧存活的对象。当老年代的空间不足时，会触发Major GC/Full GC，速度一般比Minor GC慢10倍以上。
《Java GC的那些事（上）》
5.GC 有几种方式？怎么配置？
6.如何判断一个对象是否存活?
一般有两种方法：引用计数法和可达性分析法。
1、引用计数法
在对象上添加一个引用计数器，每当有一个对象引用它时，计数器加1，当使用完该对象时，计数器减1，计数器值为0的对象表示不可能再被使用。引用计数法实现简单，判定高效，但不能解决对象之间相互引用的问题。
2、可达性分析法
通过一系列称为 “GC Roots” 的对象作为起点，从这些节点开始向下搜索，搜索路径称为 “引用链”，以下对象可作为GC Roots：
- 本地变量表中引用的对象
- 方法区中静态变量引用的对象
- 方法区中常量引用的对象
- Native方法引用的对象
当一个对象到 GC Roots 没有任何引用链时，意味着该对象可以被回收。
System.gc() Runtime.gc()会做什么事情？ 能保证 GC 执行吗?
调用 gc 方法暗示着 Java 虚拟机做了一些努力来回收未用对象，以便能够快速地重用这些对象当前占用的内存。当控制权从方法调用中返回时，虚拟机已经尽最大努力从所有丢弃的对象中回收了空间。 调用 System.gc() 实际上等效于调用： Runtime.getRuntime().gc()。GC只是建议Java虚拟机对此部分内存进行回收，但是不一定会发生GC。
7.垃圾回收器可以马上回收内存吗？有什么办法主动通知虚拟机进行垃圾回收？
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。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。
8.Minor GC 、Major GC、Young GC 与 Full GC分别在什么时候发生?
新生代GC，指发生在新生代的垃圾收集动作，所有的Minor GC都会触发全世界的暂停（stop-the-world），停止应用程序的线程，不过这个过程非常短暂。
Major GC/Full GC：老年代GC，指发生在老年代的GC。（也有的说法是将两者分开，Full GC是对整个堆内存进行回收）
众所周知，所有通过new创建的对象的内存都在堆中分配，堆被划分为新生代和老年代，新生代又被进一步划分为Eden和Survivor区，而Survivor由FromSpace和ToSpace组成。
新生代：新创建的对象都是用新生代分配内存，Eden空间不足时，触发Minor GC，这时会把存活的对象转移进Survivor区。
老年代：老年代用于存放经过多次Minor GC之后依然存活的对象。
结构图
GC触发条件：Eden区满了触发Minor GC，这时会把Eden区存活的对象复制到Survivor区，当对象在Survivor区熬过一定次数的Minor GC之后，就会晋升到老年代（当然并不是所有的对象都是这样晋升的到老年代的），当老年代满了，就会报OutofMemory异常。
新生代的GC（Minor GC）：
新生代通常存活时间较短基于Copying算法进行回收，所谓Copying算法就是扫描出存活的对象，并复制到一块新的完全未使用的空间中，对应于新生代，就是在Eden和FromSpace或ToSpace之间copy。新生代采用空闲指针的方式来控制GC触发，指针保持最后一个分配的对象在新生代区间的位置，当有新的对象要分配内存时，用于检查空间是否足够，不够就触发GC。当连续分配对象时，对象会逐渐从Eden到Survivor，最后到老年代。
老年代的GC（Major GC/Full GC）：
老年代与新生代不同，老年代对象存活的时间比较长、比较稳定，因此采用标记(Mark)算法来进行回收，所谓标记就是扫描出存活的对象，然后再进行回收未被标记的对象，回收后对用空出的空间要么进行合并、要么标记出来便于下次进行分配，总之目的就是要减少内存碎片带来的效率损耗。
【GC工作原理以及Minor GC、Major GC、Full GC简单总结】推荐此文
【Minor GC、Major GC和Full GC之间的区别】
9.垃圾回收算法的实现原理?
Java语言规范没有明确地说明JVM使用哪种垃圾回收算法，但是任何一种垃圾回收算法一般要做2件基本的事情：（1）发现无用信息对象；（2）回收被无用对象占用的内存空间，使该空间可被程序再次使用。
10.如果对象的引用被置为null，垃圾收集器是否会立即释放对象占用的内存？
不会，在下一个垃圾回收周期中，这个对象将是可被回收的。
11.垃圾回收的最佳做法是什么?
用编程的方式，我们可以要求(记住这只是一个请求——不是一个命令)JVM通过调用System.gc()方法来运行垃圾回收。当内存已满，且堆上没有对象可用于垃圾回收时，JVM可能会抛出OutOfMemoryException。对象在被垃圾回收从堆上删除之前，会运行finalize()方法。我们建议不要用finalize()方法写任何代码。
12.GC收集器有哪些?
1.serial收集器
单线程，工作时必须暂停其他工作线程。多用于client机器上，使用复制算法
2.ParNew收集器
serial收集器的多线程版本，server模式下虚拟机首选的新生代收集器。复制算法
3.Parallel Scavenge收集器
复制算法，可控制吞吐量的收集器。吞吐量即有效运行时间。
4.Serial Old收集器
serial的老年代版本，使用整理算法。
5.Parallel Old收集器
第三种收集器的老年代版本，多线程，标记整理
6.CMS收集器
目标是最短回收停顿时间。标记清除算法实现，分四个阶段：
- 初始标记：GC Roots直连的对象做标记
- 并发标记：多线程方式GC Roots Tracing
- 重新标记：修正第二阶段标记的记录
- 并发清除。
缺点：标记清除算法的缺点，产生碎片。CPU资源敏感。
7.G1收集器
基本思想是化整为零，将堆分为多个Region，优先收集回收价值最大的Region。
并行并发
分代收集
空间整合（标记整理算法）
可预测的停顿
串行(serial)收集器和吞吐量(throughput)收集器的区别是什么
Serial 与 Parallel GC之间的不同之处
CMS 收集器 与 G1 收集器的特点与区别
CMS垃圾回收器的工作过程
JVM 中一次完整的 GC 流程是怎样的？ 对象如何晋升到老年代
吞吐量优先和响应优先的垃圾收集器选择？
GC策略
1.举个实际的场景，选择一个GC策略
2.JVM的永久代中会发生垃圾回收吗
收集方法
1.标记清除、标记整理、复制算法的原理与特点？分别用在什么地方
2.如果让你优化收集方法，有什么思路
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