面試題一：判斷對象是否已死
判斷對象是否已死就是找出哪些對象是已經(jīng)死掉的，以后不會再用到的，就像地上有廢紙、飲料瓶和百元大鈔，掃地前要先判斷出地上廢紙和飲料瓶是垃圾，百元大鈔不是垃圾。判斷對象是否已死有引用計數(shù)算法和可達(dá)性分析算法。
1.引用計數(shù)算法
給每一個對象添加一個引用計數(shù)器，每當(dāng)有一個地方引用它時，計數(shù)器值加 1；每當(dāng)有一個地方不再引用它時，計數(shù)器值減 1，這樣只要計數(shù)器的值不為 0，就說明還有地方引用它，它就不是無用的對象。如下圖，對象 2 有 1 個引用，它的引用計數(shù)器值為 1，對象 1有兩個地方引用，它的引用計數(shù)器值為 2 。
這種方法看起來非常簡單，但目前許多主流的虛擬機(jī)都沒有選用這種算法來管理內(nèi)存，原因就是當(dāng)某些對象之間互相引用時，無法判斷出這些對象是否已死，如下圖，對象 1 和對象 2 都沒有被堆外的變量引用，而是被對方互相引用，這時他們雖然沒有用處了，但是引用計數(shù)器的值仍然是 1，無法判斷他們是死對象，垃圾回收器也就無法回收。
2.可達(dá)性分析算法
了解可達(dá)性分析算法之前先了解一個概念——GC Roots，垃圾收集的起點，可以作為 GC Roots 的有虛擬機(jī)棧中本地變量表中引用的對象、方法區(qū)中靜態(tài)屬性引用的對象、方法區(qū)中常量引用的對象、本地方法棧中 JNI（Native 方法）引用的對象。
當(dāng)一個對象到 GC Roots 沒有任何引用鏈相連（GC Roots 到這個對象不可達(dá)）時，就說明此對象是不可用的，是死對象。
如下圖：object1、object2、object3、object4 和 GC Roots 之間有可達(dá)路徑，這些對象不會被回收，但 object5、object6、object7 到 GC Roots 之間沒有可達(dá)路徑，這些對象就被判了死刑。
上面被判了死刑的對象（object5、object6、object7）并不是必死無疑，還有挽救的余地。進(jìn)行可達(dá)性分析后對象和 GC Roots 之間沒有引用鏈相連時，對象將會被進(jìn)行一次標(biāo)記，接著會判斷如果對象沒有覆蓋 Object的finalize() 方法或者 finalize() 方法已經(jīng)被虛擬機(jī)調(diào)用過，那么它們就會被行刑（清除）；如果對象覆蓋了 finalize() 方法且還沒有被調(diào)用，則會執(zhí)行 finalize() 方法中的內(nèi)容，所以在 finalize() 方法中如果重新與 GC Roots 引用鏈上的對象關(guān)聯(lián)就可以拯救自己，但是一般不建議這么做，周志明老師也建議大家完全可以忘掉這個方法~
3.方法區(qū)回收
上面說的都是對堆內(nèi)存中對象的判斷，方法區(qū)中主要回收的是廢棄的常量和無用的類。
判斷常量是否廢棄可以判斷是否有地方引用這個常量，如果沒有引用則為廢棄的常量。
判斷類是否廢棄需要同時滿足如下條件：
該類所有的實例已經(jīng)被回收（堆中不存在任何該類的實例）。
加載該類的 ClassLoader 已經(jīng)被回收。
該類對應(yīng)的 java.lang.Class 對象在任何地方?jīng)]有被引用（無法通過反射訪問該類的方法）。
面試題二：常用四種垃圾回收算法
常用的垃圾回收算法有四種：標(biāo)記-清除算法、復(fù)制算法、標(biāo)記-整理算法、分代收集算法。
1.標(biāo)記-清除算法
分為標(biāo)記和清除兩個階段，首先標(biāo)記出所有需要回收的對象，標(biāo)記完成后統(tǒng)一回收所有被標(biāo)記的對象，如下圖。
缺點：標(biāo)記和清除兩個過程效率都不高；標(biāo)記清除之后會產(chǎn)生大量不連續(xù)的內(nèi)存碎片。
2.復(fù)制算法
把內(nèi)存分為大小相等的兩塊，每次存儲只用其中一塊，當(dāng)這一塊用完了，就把存活的對象全部復(fù)制到另一塊上，同時把使用過的這塊內(nèi)存空間全部清理掉，往復(fù)循環(huán)，如下圖。
缺點：實際可使用的內(nèi)存空間縮小為原來的一半，比較適合。
3.標(biāo)記-整理算法
先對可用的對象進(jìn)行標(biāo)記，然后所有被標(biāo)記的對象向一段移動，最后清除可用對象邊界以外的內(nèi)存，如下圖。
4.分代收集算法
把堆內(nèi)存分為新生代和老年代，新生代又分為 Eden 區(qū)、From Survivor 和 To Survivor。一般新生代中的對象基本上都是朝生夕滅的，每次只有少量對象存活，因此采用復(fù)制算法，只需要復(fù)制那些少量存活的對象就可以完成垃圾收集；老年代中的對象存活率較高，就采用標(biāo)記-清除和標(biāo)記-整理算法來進(jìn)行回收。
在這些區(qū)域的垃圾回收大概有如下幾種情況：
大多數(shù)情況下，新的對象都分配在Eden區(qū)，當(dāng) Eden 區(qū)沒有空間進(jìn)行分配時，將進(jìn)行一次 Minor GC，清理 Eden 區(qū)中的無用對象。清理后，Eden 和 From Survivor 中的存活對象如果小于To Survivor 的可用空間則進(jìn)入To Survivor，否則直接進(jìn)入老年代）；Eden 和 From Survivor 中還存活且能夠進(jìn)入 To Survivor 的對象年齡增加 1 歲（虛擬機(jī)為每個對象定義了一個年齡計數(shù)器，每執(zhí)行一次 Minor GC 年齡加 1），當(dāng)存活對象的年齡到達(dá)一定程度（默認(rèn) 15 歲）后進(jìn)入老年代，可以通過 -XX:MaxTenuringThreshold 來設(shè)置年齡的值。
當(dāng)進(jìn)行了 Minor GC 后，Eden 還不足以為新對象分配空間（那這個新對象肯定很大），新對象直接進(jìn)入老年代。
占 To Survivor 空間一半以上且年齡相等的對象，大于等于該年齡的對象直接進(jìn)入老年代，比如 Survivor 空間是 10M，有幾個年齡為 4 的對象占用總空間已經(jīng)超過 5M，則年齡大于等于 4 的對象都直接進(jìn)入老年代，不需要等到 MaxTenuringThreshold 指定的歲數(shù)。
在進(jìn)行 Minor GC 之前，會判斷老年代最大連續(xù)可用空間是否大于新生代所有對象總空間，如果大于，說明 Minor GC 是安全的，否則會判斷是否允許擔(dān)保失敗，如果允許，判斷老年代最大連續(xù)可用空間是否大于歷次晉升到老年代的對象的平均大小，如果大于，則執(zhí)行 Minor GC，否則執(zhí)行 Full GC。
當(dāng)在 java 代碼里直接調(diào)用 System.gc() 時，會建議 JVM 進(jìn)行 Full GC，但一般情況下都會觸發(fā) Full GC，一般不建議使用，盡量讓虛擬機(jī)自己管理 GC 的策略。
永久代（方法區(qū)）中用于存放類信息，jdk1.6 及之前的版本永久代中還存儲常量、靜態(tài)變量等，當(dāng)永久代的空間不足時，也會觸發(fā) Full GC，如果經(jīng)過 Full GC 還無法滿足永久代存放新數(shù)據(jù)的需求，就會拋出永久代的內(nèi)存溢出異常。
大對象（需要大量連續(xù)內(nèi)存的對象）例如很長的數(shù)組，會直接進(jìn)入老年代，如果老年代沒有足夠的連續(xù)大空間來存放，則會進(jìn)行 Full GC。
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