jvm学习——14.JVM垃圾回收概述

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JVM垃圾回收概述

什么是垃圾？

• ➢垃圾是指在运行程序中没有任何指针指向的对象，这个对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.

  如果不及时对内存中的垃圾进行清理，那么，这些垃圾对象所占的内存空间会一直保留到应用程序结束，被保留的空间无法被其他对象使用。甚至可能导致内存溢出。

• 垃圾收集，不是Java语言的伴生产物。早在1960年，第一门开始使用内存动态分配和垃圾收集技术的Lisp语言诞生。
• 垃圾收集机制是Java的招牌能力，极大地提高了开发效率。如今，垃圾收集几乎成为现代语言的标配，即使经过如此长时间的发展，Java的垃圾收集机制仍然在不断的演进中，不同大小的设备、不同特征的应用场景，对垃圾收集提出了新的挑战，这当然也是面试的热点。
• 关于垃圾回收的三个经典问题：

1. 哪些垃圾需要回收？
2. 什么时候回收？
3. 如何回收？

为什么需要GC

• 对于高级语言来说，一个基本认知是如果不进行垃圾回收，内存迟早都会被消耗完，因为不断地分配内存空间而不进行回收，就好像不停地生产生活垃圾而从来不打扫一样。
• 除了释放没用的对象，垃圾回收也可以清除内存里的记录碎片。碎片整理将所占用的堆内存移到堆的一端，以便JVM 将整理出的内存分配给新的对象。
• 随着应用程序所应付的业务越来越庞大、复杂，用户越来越多，没有GC就不能保证应用程序的正常进行。而经常造成STW（Stop-The-World）的GC又跟不上实际的需求，所以才会不断地尝试对GC进行优化。

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早期垃圾回收

• 在早期的C/C++时代，垃圾回收基本.上是手工进行的。开发人员可以使用 new关键字进行内存申请，并使用delete关键字进行内存释放。比如以下代码

MibBridge *pBridge = new cmBaseGroupBridge （） ；
//如果注册失败，使用Delete释放该对象所占内存区域
if （pBridge->Register（kDestroy）！= NO_ERROR）
delete pBridge；
           

• 这种方式可以灵活控制内存释放的时间，但是会给开发人员带来频繁申请和释放内存的管理负担。倘若有一处内存区间由于程序员编码的问题忘记被回收，那么就会产生内存泄漏（是指程序中己动态分配的堆内存由于某种原因，程序未释放或无法释放造成系统内存的浪费），垃圾对象永远无法被清除，随着系统运行时间的不断增长，垃圾对象所耗内存可能持续上升，直到出现内存溢出并造成应用程序崩溃。
• 在有了垃圾回收机制后，上述代码块极有可能变成这样：

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

           

内存泄漏：不用了但仍有引用指向，导致无法回收

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Java的垃圾回收机制

• 自动内存管理，无需开发人员手动参与内存的分配与回收，这样降低内存泄漏和内存溢出的风险
• • 没有垃圾回收器，java也会和cpp一样，各种悬垂指针，野指针，泄露问题让你头疼不已。
• 自动内存管理机制，将程序员从繁重的内存管理中释放出来，可以更专心地专注于业务开发

• oracle官 网关于垃圾回收的介绍

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

• 对于Java开发人员而言，自动内存管理就像是一个黑匣子，如果过度依赖于 “自动”，那么这将会是一场灾难，最严重的就会弱化Java开发人员在程序出现内存溢出时定位问题和解决问题的能力。
• 此时，了解JVM的自动内存分配和内存回收原理就显得非常重要，只有在真 正了解JVM是如何管理内存后，我们才能够在遇见OutOfMemoryError时， 快速地根据错误异常日志定位问题和解决问题。
• 当需要排查各种内存溢出、内存泄漏问题时，当垃圾收集成为系统达到更高并发量的瓶颈时，我们就必须对这些“自动化”的技术实施必要的监控和调节。

• 垃圾回收器可以对年轻代回收，也可以对老年代回收，甚至是全堆和方法区的回收。

  其中，Java 堆是垃圾收集器的工作重点。

• 从次数上讲：

  频繁收集Young区

  较少收集old区

  基本不动Perm区(方法区/元空间)

大厂相关面试题

蚂蚁金服：

• 你知道哪几种垃圾回收器，各自的优缺点，重点讲一下 cms和g1

  一面： JVM GC算法有哪些，目前的JDK版本采用什么回收算法

  一面： （ G1回收器讲下回收过程

• GC是什么？为什么要有GC？

  一面： GC的两种判定方法？ CMS收集器与G1收集器的特点。

百度：

• 说一下GC算法，分代回收说下
• 垃圾收集策略和算法

天猫：

• 一面： jvm GC原理，JVM怎么回收内存
• 一面： CMS特点，垃圾回收算法有哪些？各自的优缺点，他们共同的缺点是什么？

滴滴：

• 一面： java的垃圾回收器都有哪些，说下g1的应用场景，平时你是如何搭配使用垃圾回收器的

京东：

• 你知道哪几种垃圾收集器，各自的优缺点，重点讲下cms和G1，包括原理，流程，优缺点。垃圾回收算法的实现原理。

阿里：

• 讲一讲垃圾回收算法。
• 什么情况下触发垃圾回收？
• 如何选择合适的垃圾收集算法？
• JVM有哪三种垃圾回收器？

字节跳动：

• 常见的垃圾回收器算法有哪些，各有什么优劣？
• system.gc （）和runtime.gc（）会做什么事情？
• 一面： Java GC机制？ GC Roots有哪些？
• 二面： Java对象的回收方式，回收算法。
• CMS和G1了解么，CMS解决什么问题，说一下回收的过程。
• CMS回收停顿了几次，为什么要停顿两次。

扩展：Java中throw 和 throws 的区别？

throw：

• 表示方法内抛出某种异常对象
• 如果异常对象是非 RuntimeException 则需要在方法申明时加上该异常的抛出 即需要加上 throws 语句 或者 在方法体内 try catch 处理该异常，否则编译报错
• 执行到 throw 语句则后面的语句块不再执行

throws：

• 方法的定义上使用 throws 表示这个方法可能抛出某种异常
• 需要由方法的调用者进行异常处理

代码示例：

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();
		}
	}
	
	/**
	 * 测试 throws 关键字
	 * @throws NullPointerException
	 */
	public static void testThrows() throws NullPointerException {
		Integer i = null;
		System.out.println(i + 1);
	}
	
	/**
	 * 测试 throw 关键字抛出 运行时异常
	 * @param i
	 */
	public static void testThrow(Integer i) {
		if (i == null) {
			throw new NullPointerException();//运行时异常不需要在方法上申明
		}
	}
	
	/**
	 * 测试 throw 关键字抛出 非运行时异常，需要方法体需要加 throws 异常抛出申明
	 * @param i
	 */
	public static void testThrow(String filePath) throws IOException {
		if (filePath == null) {
			throw new IOException();//运行时异常不需要在方法上申明
		}
	}
}
           

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