3.Java垃圾回收机制面试题

3.1 判断对象是否为垃圾的算法

对象被判定为垃圾的标准：没有被其他对象引用。

1. 引用计数算法：通过判断对象的引用数量来决定对象是否可以被回收；每个对象实例都有一个引用计数器，被引用则+1，完成引用则-1。优点︰执行效率高，程序执行受影响较小；缺点∶无法检测出循环引用的情况，导致内存泄露。

2. 可达性分析算法：通过判断对象的引用链是否可达来决定对象是否可以被回收。可以作为GC Root的对象①虚拟机栈中引用的对象（栈帧中的本地变量表)②方法区中的常量引用的对象③方法区中的类静态属性引用的对象④本地方法栈中JNI ( Native方法)的引用对象⑤活跃线程的引用对象。

3.2 谈谈你了解的垃圾回收算法

标记-清除算法（Mark and Sweep）：标记∶从根集合进行扫描，对存活的对象进行标记；清除∶对堆内存从头到尾进行线性遍历，回收不可达对象内存。缺点：碎片化。

复制算法：分为对象面和空闲面，对象在对象面上创建，存活的对象被从对象面复制到空闲面，然后将对象面的所有对象内存清除。优点：解决碎片化问题，顺序分配内存，适用于对象存活率低的场景。

标志-整理算法：是在标记-清除算法的基础上，增加了整理的步骤。标记︰从根集合进行扫描，对存活的对象进行标记；整理∶移动所有存活的对象，且按照内存地址次序依次排列，然后将末端内存地址以后的内存全部回收。

分代收集算法：

Minor GC：用于年轻代（生命周期短）；Full GC:用于年轻代+老年代；Major GC：有的地方等同于Full GC，有的地方单单指老年代的GC。

对象如何变为老年代？

经历一定Minor次数依然存活的对象；Survivor区域放不下的对象；新生成的大对象。

常见的性能调优参数：①SurvivorRatio：Eden和Survivor的比值，默认8：1；②NewRatio：老年代和年轻代的内存大小比例；③MaxTenuringThreshold：对象从年轻代晋升到老年代经过的GC次数的最大阈值。

触发Full GC的条件

1.老年代空间不足 2.永久代空间不足：针对JDK8以前的版本3.调用System.gc()调用了程序来决定要不要回收。（回答这三条基本足够）

4. 使用远程方式管理的JDK应用，每小时执行1次Full Gc 5. CMS GC时出现promotion failed, concurrent mode failure 6. Minor GC晋升到老年代的平均大小大于老年代的剩余空间调用。

3.3 常见的垃圾收集器

Stop-the-World：发生时，除了GC所在的线程，其他线程都处于停顿状态

Safepoint：安全点，到达安全点停顿下来，一般在方法调用、循环跳转、异常跳转等地方。

JAVA的运行模式有两种，Server与Client 可以通过java -version 来获取。

垃圾收集器图-连线表示可以并存

Serial收集器：单线程收集，进行垃圾收集时，必须暂停所有工作线程简单高效，Client模式下默认的年轻代收集器。

ParNew收集器：多线程，其他和Serial一样，单核效率不如Serial。

Parallel Scavenge收集器：吞吐量=运行用户代码时间/(运行用户代码时间+垃圾收集时间)，更关注系统的吞吐量。在多核下执行才有优势，Server模式下默认的年轻代收集器。

老年代：

Serial Old收集器：单线程收集，进行垃圾收集时，必须暂停所有工作线程；简单高效，Client模式下默认的老年代收集器；采用标记-整理算法。

Parallel Old收集器：多线程，吞吐量优先。

CMS收集器：标记-清除算法，会带来内存空间碎片化的问题。①初始标记: stop-the-world②并发标记∶并发追溯标记，程序不会停顿③并发预清理:查找执行并发标记阶段从年轻代晋升到老年代的对象⑤重新标记︰暂停虚拟机，扫描CMS堆中的剩余对象⑥并发清理∶清理垃圾对象，程序不会停顿。

Garbage First：并行和并发；分代收集；标记-整理算法，空间整合；可预测停顿；年轻代和老年代不再物理隔离

3.4 Object的finalize()方法的作用是否与C++的析构函数作用相同

finalize方法是在垃圾回收时，用于确认该对象是否确认被回收的一个标记过程。确认一个对象真正被回收需要经历两次标记过程：可达性分析没有引用，这是第一次标记，放入F-Queue队列中；finalize()方法是对象逃脱死亡命运的最后一次机会，稍后GC将对F-Queue中的对象进行第二次小规模的标记。finalize方法不是一定会执行，对象可以在finalize方法中获得自救，避免自己被垃圾回收，同样自救也只能一次。

不相同，析构函数调用确定，而finalize()方法是不确定的。

3.5 Java中的强引用，软引用，弱引用，虚引用有什么用

强引用（Strong Reference）：

Object obj =new Object();

抛出OutOfMemoryError终止程序也不会回收具有强引用的对象；通过将对象设置为null来弱化引用，使其被回收。

软引用（Soft Reference）：

String str =new String("ABC");//强引用
SoftReference<String> softRef =new SoftReference<String>(str);

对象处在有用但是非必须的状态，只有当内存空间不足时，GC才会回收该对象的内存，可以实现高速缓存。

弱引用(Weak Reference )：

String str =new String("ABC");//强引用
WeakReference<String> softRef =new WeakReference<String>(str);

非必须的对象，比软引用更弱一些；GC时会被回收；回收的概率也不大，因为GC线程优先级比较低；适用于引用偶尔被使用且不影响垃圾收集的对象。

虚引用(PhantomReference ):

String str =new String("ABC");//强引用
ReferenceQueue queue =new ReferenceQueue<>();
PhantomReference ref =new PhantomReference<>(str,queue);

不会决定对象的生命周期;任何时候都可能被垃圾收集器回收;跟踪对象被垃圾收集器回收的活动，起哨兵作用;必须和引用队列ReferenceQueue联合使用.