jvm學習——14.JVM垃圾回收概述

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JVM垃圾回收概述

什麼是垃圾？

• ➢垃圾是指在運作程式中沒有任何指針指向的對象，這個對象就是需要被回收的垃圾。

  ➢外文： An object is considered garbage when it can no longer be reached from any pointer in the runningprogram.

  如果不及時對記憶體中的垃圾進行清理，那麼，這些垃圾對象所占的記憶體空間會一直保留到應用程式結束，被保留的空間無法被其他對象使用。甚至可能導緻記憶體溢出。

• 垃圾收集，不是Java語言的伴生産物。早在1960年，第一門開始使用記憶體動态配置設定和垃圾收集技術的Lisp語言誕生。
• 垃圾收集機制是Java的招牌能力，極大地提高了開發效率。如今，垃圾收集幾乎成為現代語言的标配，即使經過如此長時間的發展，Java的垃圾收集機制仍然在不斷的演進中，不同大小的裝置、不同特征的應用場景，對垃圾收集提出了新的挑戰，這當然也是面試的熱點。
• 關于垃圾回收的三個經典問題：

1. 哪些垃圾需要回收？
2. 什麼時候回收？
3. 如何回收？

為什麼需要GC

• 對于進階語言來說，一個基本認知是如果不進行垃圾回收，記憶體遲早都會被消耗完，因為不斷地配置設定記憶體空間而不進行回收，就好像不停地生産生活垃圾而從來不打掃一樣。
• 除了釋放沒用的對象，垃圾回收也可以清除記憶體裡的記錄碎片。碎片整理将所占用的堆記憶體移到堆的一端，以便JVM 将整理出的記憶體配置設定給新的對象。
• 随着應用程式所應付的業務越來越龐大、複雜，使用者越來越多，沒有GC就不能保證應用程式的正常進行。而經常造成STW（Stop-The-World）的GC又跟不上實際的需求，是以才會不斷地嘗試對GC進行優化。

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早期垃圾回收

• 在早期的C/C++時代，垃圾回收基本.上是手工進行的。開發人員可以使用 new關鍵字進行記憶體申請，并使用delete關鍵字進行記憶體釋放。比如以下代碼

MibBridge *pBridge = new cmBaseGroupBridge （） ；
//如果注冊失敗，使用Delete釋放該對象所占記憶體區域
if （pBridge->Register（kDestroy）！= NO_ERROR）
delete pBridge；
           

• 這種方式可以靈活控制記憶體釋放的時間，但是會給開發人員帶來頻繁申請和釋放記憶體的管理負擔。倘若有一處記憶體區間由于程式員編碼的問題忘記被回收，那麼就會産生記憶體洩漏（是指程式中己動态配置設定的堆記憶體由于某種原因，程式未釋放或無法釋放造成系統記憶體的浪費），垃圾對象永遠無法被清除，随着系統運作時間的不斷增長，垃圾對象所耗記憶體可能持續上升，直到出現記憶體溢出并造成應用程式崩潰。
• 在有了垃圾回收機制後，上述代碼塊極有可能變成這樣：

MibBridge *pBridge = new cmBaseGroupBridge()；
pBridge 一> Register（kDestroy）；

           

記憶體洩漏：不用了但仍有引用指向，導緻無法回收

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Java的垃圾回收機制

• 自動記憶體管理，無需開發人員手動參與記憶體的配置設定與回收，這樣降低記憶體洩漏和記憶體溢出的風險
• • 沒有垃圾回收器，java也會和cpp一樣，各種懸垂指針，野指針，洩露問題讓你頭疼不已。
• 自動記憶體管理機制，将程式員從繁重的記憶體管理中釋放出來，可以更專心地專注于業務開發

• oracle官 網關于垃圾回收的介紹

  https：//docs.oracle.com/javase/8/docs/ technotes/guides/vm/gctuning/toc.html

• 對于Java開發人員而言，自動記憶體管理就像是一個黑匣子，如果過度依賴于 “自動”，那麼這将會是一場災難，最嚴重的就會弱化Java開發人員在程式出現記憶體溢出時定位問題和解決問題的能力。
• 此時，了解JVM的自動記憶體配置設定和記憶體回收原理就顯得非常重要，隻有在真 正了解JVM是如何管理記憶體後，我們才能夠在遇見OutOfMemoryError時， 快速地根據錯誤異常日志定位問題和解決問題。
• 當需要排查各種記憶體溢出、記憶體洩漏問題時，當垃圾收內建為系統達到更高并發量的瓶頸時，我們就必須對這些“自動化”的技術實施必要的監控和調節。

• 垃圾回收器可以對年輕代回收，也可以對老年代回收，甚至是全堆和方法區的回收。

  其中，Java 堆是垃圾收集器的工作重點。

• 從次數上講：

  頻繁收集Young區

  較少收集old區

  基本不動Perm區(方法區/元空間)

大廠相關面試題

螞蟻金服：

• 你知道哪幾種垃圾回收器，各自的優缺點，重點講一下 cms和g1

  一面： JVM GC算法有哪些，目前的JDK版本采用什麼回收算法

  一面： （ G1回收器講下回收過程

• GC是什麼？為什麼要有GC？

  一面： GC的兩種判定方法？ CMS收集器與G1收集器的特點。

百度：

• 說一下GC算法，分代回收說下
• 垃圾收集政策和算法

天貓：

• 一面： jvm GC原理，JVM怎麼回收記憶體
• 一面： CMS特點，垃圾回收算法有哪些？各自的優缺點，他們共同的缺點是什麼？

滴滴：

• 一面： java的垃圾回收器都有哪些，說下g1的應用場景，平時你是如何搭配使用垃圾回收器的

京東：

• 你知道哪幾種垃圾收集器，各自的優缺點，重點講下cms和G1，包括原理，流程，優缺點。垃圾回收算法的實作原理。

阿裡：

• 講一講垃圾回收算法。
• 什麼情況下觸發垃圾回收？
• 如何選擇合适的垃圾收集算法？
• JVM有哪三種垃圾回收器？

位元組跳動：

• 常見的垃圾回收器算法有哪些，各有什麼優劣？
• system.gc （）和runtime.gc（）會做什麼事情？
• 一面： Java GC機制？ GC Roots有哪些？
• 二面： Java對象的回收方式，回收算法。
• CMS和G1了解麼，CMS解決什麼問題，說一下回收的過程。
• CMS回收停頓了幾次，為什麼要停頓兩次。

擴充：Java中throw 和 throws 的差別？

throw：

• 表示方法内抛出某種異常對象
• 如果異常對象是非 RuntimeException 則需要在方法申明時加上該異常的抛出 即需要加上 throws 語句 或者 在方法體内 try catch 處理該異常，否則編譯報錯
• 執行到 throw 語句則後面的語句塊不再執行

throws：

• 方法的定義上使用 throws 表示這個方法可能抛出某種異常
• 需要由方法的調用者進行異常處理

代碼示例：

package constxiong.interview;
 
import java.io.IOException;
 
public class TestThrowsThrow {
 
	public static void main(String[] args) {
		testThrows();
		
		Integer i = null;
		testThrow(i);
		
		String filePath = null;
		try {
			testThrow(filePath);
		} catch (IOException e) {
			e.printStackTrace();
		}
	}
	
	/**
	 * 測試 throws 關鍵字
	 * @throws NullPointerException
	 */
	public static void testThrows() throws NullPointerException {
		Integer i = null;
		System.out.println(i + 1);
	}
	
	/**
	 * 測試 throw 關鍵字抛出 運作時異常
	 * @param i
	 */
	public static void testThrow(Integer i) {
		if (i == null) {
			throw new NullPointerException();//運作時異常不需要在方法上申明
		}
	}
	
	/**
	 * 測試 throw 關鍵字抛出 非運作時異常，需要方法體需要加 throws 異常抛出申明
	 * @param i
	 */
	public static void testThrow(String filePath) throws IOException {
		if (filePath == null) {
			throw new IOException();//運作時異常不需要在方法上申明
		}
	}
}
           

參考：https://blog.csdn.net/meism5/article/details/90414147