GC相關面試題

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GC相關面試題

Object的finalize（）方法的作用是否與C++的析構函數作用相同？
為什麼不能顯示直接調用finalize方法？
Java中的強引用，軟引用，弱引用，虛引用有什麼用？
GC是在什麼時候，對什麼東西，做了什麼事情？
Java虛拟機規範将JVM虛拟機所管理的記憶體分為幾部分？
有哪些方法可以判斷一個對象已經可以被回收，JVM怎麼判斷一個對象已經消亡可以被回收？
哪些對象可以作為GC Roots？

Object的finalize（）方法的作用是否與C++的析構函數作用相同？

與C++的析構函數不同，析構函數确定調用，而它是不确定的

當垃圾回收器宣告一個對象死亡時，至少要經過兩次的标記過程，如果對象在可達性分析夠發現對象沒有與GCRoot連接配接的引用鍊，就會被第一次标記。并且判斷是否執行finalized（）方法，如果對象覆寫finzlize方法并且未被應用過這個對象就會被放置在F-Queue隊列中。并在稍後有一個虛拟機建立的一個低優先級的finalize去執行觸發finalize方法。由于優先級太低，方法執行随時可能被中止。

finalize方法的作用是為對象提供最後一次逃脫死亡的機會。

由于finalize方法的運作不确定性較大，無法保證各對象的調用順序。同時運作代價十分高昂，是以不建議使用。

為什麼不能顯示直接調用finalize方法？

finalize方法在垃圾回收時一定會被執行，而如果在此之前顯示執行的話，也就是說finalize會被執行兩次以上，而在第一次資源已經被釋放，那麼在第二次釋放資源時系統一定會報錯，是以一般finalize方法的通路權限和父類保持一緻，為protected。

Java中的強引用，軟引用，弱引用，虛引用有什麼用？

強引用（Strong Reference）：

最普遍的引用：Object obj = new Object（）；
當對象為強引用時，并且記憶體不足時，Java甯可抛出OOM異常也不會回收具有強引用的對象。
如果我們不實用這個對象了，我們可以通過将對象設定為Null來弱化引用，使其被回收。或者等待超出它的生命周期範圍。這時GC就會認為不存在該對象的引用，就會将其回收。

軟引用（Soft Reference）：

對象處于有用但非必須狀态
隻有當記憶體空間不足時，GC會回收該引用的對象的記憶體
可以用軟引用來實作高速緩存
String str = new String("abc"); // 強引用 SoftReference<String> softref = new SoftReference<String>(str); // 軟引用

弱引用（Weak Reference）：

非必須的對象，比弱引用更弱一些
GC時會被回收
被回收的機率也不大，因為GC的線程優先級比較低
适用于引用偶爾被使用且不影響垃圾收集機制的對象
String str = new String("abc"); // 強引用 WeakReference<String> weakref = new WeakReference<String>(str); // 軟引用

虛引用（PhantomReference）：

不會決定對象的生命周期
任何時候都可能被垃圾回收器回收
跟蹤對象被垃圾收集器回收的活動，其哨兵作用
必須和應用隊列ReferenceQueue聯合使用

String str = new String("abc");
RegerenceQueue queue = new RegerenceQueue();
PhantomReference ref = new PhantomReference(str,queue);

GC是在什麼時候，對什麼東西，做了什麼事情？

什麼時候

系統自身決定，不可預測的時間/調用System.gc()的時候。
新生代、老年代結構，提出minor gc/full gc
說明minor gc/full gc的觸發條件、OOM的觸發條件，降低GC的調優的政策。
eden滿了minor gc，升到老年代的對象大于老年代剩餘空間full gc，或者小于時被HandlePromotionFailure參數強制full gc；gc與非gc時間耗時超過了GCTimeRatio的限制引發OOM，調優諸如通過NewRatio控制新生代老年代比例，通過 MaxTenuringThreshold控制進入老年前生存次數等

總結：程式員不能具體控制時間，系統在不可預測的時間調用System.gc()函數的時候；當然可以通過調優，用NewRatio控制newObject和oldObject的比例，用MaxTenuringThreshold 控制進入oldObject的次數，使得oldObject 存儲空間延遲達到full gc,進而使得計時器引發gc時間延遲OOM的時間延遲，以延長對象生存期。

對什麼東西？

從gc root開始搜尋，搜尋不到的對象
從root搜尋不到，而且經過第一次标記、清理後，仍然沒有複活的對象

總結：超出了作用域或引用計數為空的對象；從gc root開始搜尋找不到的對象，而且經過一次标記、清理，仍然沒有複活的對象。

做什麼？

删除不使用的對象，騰出記憶體空間。
停止其他線程執行、運作finalize等
新生代做的是複制清理、from survivor、to survivor是幹啥用的、老年代做的是标記清理、标記清理後碎片要不要整理、複制清理和标記清理有有什麼優劣勢
清楚串行、并行（整理/不整理碎片）、CMS等搜集器可作用的年代、特點、優劣勢，并且能說明控制/調整收集器選擇的方式。

總結：删除不使用的對象，回收記憶體空間；運作預設的finalize,當然程式員想立刻調用就用dipose調用以釋放資源如檔案句柄，JVM用from survivor、to survivor對它進行标記清理，對象序列化後也可以使它複活。

Java虛拟機規範将JVM虛拟機所管理的記憶體分為幾部分？

程式計數器（Program Counter Register）

是一塊較小的記憶體空間，它的作用可以看做是目前線程所執行位元組碼的行号訓示器。是線程私有，生命周期與線程相同。

Java虛拟機棧（Java Virtual Machine Stacks）也是線程私有的，它的生命周期與線程相同。

Java虛拟機棧描述的是Java方法（差別于native的本地方法）執行的記憶體模型：每個方法被執行的時候都會同時建立一個棧幀（Stack Frame）用于存儲局部變量表、操作棧、動作連結、方法出口等資訊。每個方法被調用直至執行完成的過程，就對應着一個棧幀在虛拟機棧中從入棧到出棧的過程。

本地方法棧（Native Method Stacks）

與虛拟機棧所發揮的作用是非常相似的，其差別不過是虛拟機棧為虛拟機執行Java方法(也就是位元組碼)服務，而本地方法棧則為虛拟機所使用到的Native方法服務。

方法區

有哪些方法可以判斷一個對象已經可以被回收，JVM怎麼判斷一個對象已經消亡可以被回收？

①引用計數算法

給對象中添加一個引用計數器，每當有一個地方引用它時，計數器就加1；當引用失效時，計數器值就減1；任何時刻計數器都為0的對象就是不可能再被使用的。

Java語言沒有選用引用計數法來管理記憶體，因為引用計數法不能很好的解決循環引用的問題。

②根搜尋算法

在主流的商用語言中，都是使用根搜尋算法來判定對象是否存活的。

GC Root Tracing 算法思路就是通過一系列的名為"GC Roots"的對象作為起始點，從這些節點開始向下搜尋，搜尋所走過的路徑稱為引用鍊（Reference Chain），當一個對象到GC Roots沒有任何引用鍊相連，即從GC Roots到這個對象不可達，則證明此對象是不可用的。

哪些對象可以作為GC Roots？

虛拟機棧（棧幀中的本地變量表）中的引用的對象
方法區中的類靜态屬性引用的對象
方法區中的常量引用的對象
本地方法棧中JNI（Native方法）的引用對象

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