Java-面试--Java8-JVM垃圾回收机制

前奏

• 提到Java的垃圾回收机制，必须要提到Java的内存管理模型，详见 Java-面试--Java8-JVM内存模型

Java垃圾回收

Garbage Collection,GC

为什么要进行垃圾回收

• 随着程序的运行，内存中存在的实例对象、变量等信息占据的内存越来越多，如果不及时进行垃圾回收，必然会带来程序性能的下降，甚至会因为可用内存不足造成一些不必要的系统异常。

哪些垃圾需要回收

• 有三个区是不需要进行垃圾回收的，分别是：程序计数器、JVM栈、本地方法栈。
• 需要进行回收垃圾的区：堆和方法区

什么时候进行垃圾回收

• 什么样的类需要回收呢？无用的类，何为无用的类？需满足如下要求：
  1> 该类的所有实例对象都已经被回收。
  2> 加载该类的ClassLoader已经被回收。
  3> 该类对应的反射类java.lang.Class对象没有被任何地方引用。

常见的GC算法

• 标记-清除算法（Mark-Sweep）
  • 最基础的GC算法，将需要进行回收的对象做标记，之后扫描，有标记的进行回收，这样就产生两个步骤：标记和清除。这个算法效率不高，而且在清理完成后会产生内存碎片，这样，如果有大对象需要连续的内存空间时，还需要进行碎片整理，所以，此算法需要改进。
• 复制算法（Copying）
  • 前面我们谈过，新生代内存分为了三份，Eden区和2块Survivor区，一般Sun的JVM会将Eden区和Survivor区的比例调为8:1，保证有一块Survivor区是空闲的，这样，在垃圾回收的时候，将不需要进行回收的对象放在空闲的Survivor区，然后将Eden区和第一块Survivor区进行完全清理，这样有一个问题，就是如果第二块Survivor区的空间不够大怎么办？这个时候，就需要当Survivor区不够用的时候，暂时借持久代的内存用一下。此算法适用于新生代。
• 标记-整理（或叫压缩）算法（Mark-Compact）
  • 和标记-清楚算法前半段一样，只是在标记了不需要进行回收的对象后，将标记过的对象移动到一起，使得内存连续，这样，只要将标记边界以外的内存清理就行了。此算法适用于持久代。

常见的GC回收器

垃圾回收算法.jpg

• GC主要分二类，新生代GC，老年代GC；
• 新生代GC包括：串行GC、并行GC、并行回收GC；
• 老年代GC包括：串行GC、并行GC、CMS；
• G1比较特殊，同时支持新生代和老年代。

GC和OOM的区别

Java Minor GC、Major GC和Full GC之间的区别？

• Minor GC
  • Minor GC指新生代GC，即发生在新生代（包括Eden区和Survivor区）的垃圾回收操作，当新生代无法为新生对象分配内存空间的时候，会触发Minor GC。因为新生代中大多数对象的生命周期都很短，所以发生Minor GC的频率很高，虽然它会触发stop-the-world，但是它的回收速度很快。
• Major GC
  • Major GC清理Tenured区，用于回收老年代，出现Major GC通常会出现至少一次Minor GC。
• Full GC
  • Full GC是针对整个新生代、老生代、元空间（metaspace，java8以上版本取代perm gen）的全局范围的GC。Full GC不等于Major GC，也不等于Minor GC+Major GC，发生Full GC需要看使用了什么垃圾收集器组合，才能解释是什么样的垃圾回收。