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前言

經(jīng)過(guò)前段時(shí)間一面的通過(guò)，阿巴阿巴被邀請(qǐng)進(jìn)入二面，這次她與遇到的面試官將繼續(xù)為難她，要問(wèn)她關(guān)于GC算法的問(wèn)題。

回家等通知

面試官： 你對(duì)JVM的垃圾回收了解嗎?

阿巴阿巴： 嗯嗯，了解一些。

面試官： 那么JVM是如何判斷一個(gè)對(duì)象是垃圾呢?

阿巴阿巴： 好像有一個(gè)可達(dá)性分析法。

阿巴阿巴： 就是對(duì)象可達(dá)會(huì)判定為活對(duì)象，然后不可達(dá)的就當(dāng)作“垃圾”。

面試官： 嗯....講一下你了解的垃圾回收算法吧。

阿巴阿巴：

標(biāo)記清楚算法

標(biāo)記整理算法

復(fù)制算法

分代收集算法

面試官： 嗯....那你對(duì)這些算法了解嗎?

阿巴阿巴： 嗯....不太了解...

面試官： 行，今天先面到這里，你這邊先回去等通知吧??

阿巴阿巴： 好的。

很遺憾，您未能通過(guò)面試，您的簡(jiǎn)歷已加入公司人才庫(kù)，期待下次相遇......

當(dāng)場(chǎng)拿Offer

面試官： 你對(duì)JVM的垃圾回收了解嗎?

阿巴阿巴： 嗯嗯，了解一些。

面試官： 那么JVM是如何判斷一個(gè)對(duì)象是垃圾呢?

阿巴阿巴： 有兩種方法，一種是引用計(jì)數(shù)法，另一種是可達(dá)性分析法。

阿巴阿巴： 引用計(jì)數(shù)法就是給對(duì)象一個(gè)引用計(jì)數(shù)器，每當(dāng)有引用引向該對(duì)象時(shí)，引用計(jì)數(shù)器就加一，每當(dāng)有引用斷開(kāi)的時(shí)候，引用計(jì)數(shù)器就減一，這樣當(dāng)引用計(jì)數(shù)器為零時(shí)，那么就認(rèn)為這個(gè)對(duì)象已經(jīng)沒(méi)有用了，也就是所謂的“垃圾”，但是這種方式有個(gè)很大的弊端，對(duì)于循環(huán)引用無(wú)法處理。

阿巴阿巴： 循環(huán)引用的對(duì)象外部引用存在的情況，這種情況看似沒(méi)啥問(wèn)題，但是當(dāng)我們把方法區(qū)的引用斷開(kāi)時(shí)，問(wèn)題就暴露出來(lái)了。

阿巴阿巴： 循環(huán)引用的對(duì)象外部引用斷開(kāi)的情況。

阿巴阿巴： 上面這種引用斷開(kāi)的情況，顯然對(duì)象A和對(duì)象B已經(jīng)沒(méi)有外部引用來(lái)引用它們，它們已經(jīng)成為了垃圾，而引用計(jì)數(shù)器因?yàn)樗鼈兿嗷ヒ?循環(huán)引用)，其值都為1，導(dǎo)致無(wú)法被回收，這個(gè)弊端導(dǎo)致引用計(jì)數(shù)法實(shí)際并沒(méi)有在JVM中所使用。

阿巴阿巴： 可達(dá)性分析法就是通過(guò)GC Roots的對(duì)象，以它為根往下搜索，這條被搜索的路徑稱為“引用鏈”，當(dāng)一個(gè)對(duì)象不被任何GC Roots的引用鏈所鏈接，那么就判定這個(gè)對(duì)象已經(jīng)“死了”，我們一般稱這個(gè)對(duì)象“不可達(dá)”。

面試官： 你剛有提到GC Roots，那你知道哪些對(duì)象可以作為GC Roots的對(duì)象嗎?

阿巴阿巴： 嗯嗯了解，主要有以下四類(lèi)對(duì)象可以作為GC Roots的對(duì)象。

• 虛擬機(jī)棧中引用的對(duì)象
• 方法區(qū)中靜態(tài)屬性引用的對(duì)象
• 方法區(qū)中常量引用的對(duì)象
• 本地方法棧中引用的對(duì)象

阿巴阿巴： 下面這張圖可以直觀的看出它們的關(guān)系。

阿巴阿巴： 可以看出，只有被引用鏈鏈上的對(duì)象才能被判定為“存活”，而不在引用鏈上的對(duì)象則被判定為“死亡”，也將作為垃圾被回收。

面試官： 講的很不錯(cuò)，那垃圾回收除了回收堆中的對(duì)象外，方法區(qū)中會(huì)有垃圾被回收嗎?

阿巴阿巴： 方法區(qū)中也是有垃圾回收的，方法區(qū)中主要回收廢棄了的常量和無(wú)用的類(lèi)。

面試官： 嗯....講一下你了解的垃圾回收算法吧。

阿巴阿巴： 垃圾回收算法主要有以下四類(lèi)。

• 標(biāo)記清楚算法
• 標(biāo)記整理算法
• 復(fù)制算法
• 分代收集算法

阿巴阿巴： 標(biāo)記清楚算法，是分為2個(gè)階段的，第一個(gè)階段進(jìn)行“標(biāo)記”，第二個(gè)階段進(jìn)行“清除”，先標(biāo)記出所有要清除的對(duì)象，也就是灰色部分，然后進(jìn)行回收。

阿巴阿巴： 采用標(biāo)記清除算法對(duì)堆進(jìn)行垃圾清理后，產(chǎn)生了很多空間碎片，這些空間碎片使新對(duì)象的內(nèi)存分配造成困難，不僅如此，標(biāo)記清除算法在標(biāo)記階段和清除階段的效率都不太高。

阿巴阿巴： 標(biāo)記整理算法孕育而生，解決了過(guò)多內(nèi)存碎片的問(wèn)題。

阿巴阿巴： 為了解決效率的問(wèn)題，復(fù)制算法也出現(xiàn)了，即把一塊內(nèi)存分成大小相等的2塊，每次使用的時(shí)候只使用其中的一塊，當(dāng)一塊內(nèi)存使用完的時(shí)候，把這塊內(nèi)存中存活的對(duì)象轉(zhuǎn)移到另一塊內(nèi)存中，然后將這塊內(nèi)存中的對(duì)象全部清空。

阿巴阿巴： 復(fù)制算法實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單、方便且效率很高，也不需要考慮內(nèi)存碎片的問(wèn)題，但是要將內(nèi)存縮小為原來(lái)的一半，這代價(jià)無(wú)疑很高。

阿巴阿巴： 而且新生代的對(duì)象大多數(shù)都是朝生夕死的，按照1:1的空間比例來(lái)使用復(fù)制算法，將極大的影響了內(nèi)存的性能。

阿巴阿巴： 分代算法即將堆區(qū)進(jìn)行劃分，然后根據(jù)不同區(qū)域的情況來(lái)適用相應(yīng)的垃圾回收算法。

阿巴阿巴： 下圖是對(duì)新生代的細(xì)化，新生代分成Eden區(qū)和survivor區(qū)，其中survivor區(qū)又分為(s0和s1)倆個(gè)區(qū)域，它們的比例如圖所示為8 : 1 : 1。新對(duì)象優(yōu)先會(huì)在Eden區(qū)進(jìn)行分配,標(biāo)記清除算法在這里不適用，因?yàn)樗槠啵绻麤](méi)有連續(xù)的足夠空間來(lái)分配給對(duì)象，又會(huì)繼續(xù)觸發(fā)垃圾回收，對(duì)性能影響比較大。

阿巴阿巴： 對(duì)于傳統(tǒng)的GC來(lái)說(shuō)，都無(wú)法避免GC過(guò)程中帶來(lái)的“STOP-THE-WORLD”，我們一般簡(jiǎn)稱STW，STW對(duì)系統(tǒng)性能的影響很大，那么如何消除STW或者減少STW的時(shí)間顯得尤為重要，其實(shí)分代算法并非是一種具體的算法，和前面的標(biāo)記清除、標(biāo)記整理算法、復(fù)制算法不同的是，分代算法只是對(duì)對(duì)堆得一個(gè)劃分，然后在不同區(qū)域使用不同的算法，從而將STW的時(shí)間細(xì)分到各個(gè)區(qū)域，使得STW時(shí)間不會(huì)持續(xù)很長(zhǎng)一段時(shí)間，來(lái)達(dá)到提高系統(tǒng)性能的目的。

面試官： 講的很清楚細(xì)致了，很不錯(cuò)，明天來(lái)上班吧??。

總結(jié)

關(guān)于垃圾回收算法這一塊，一定要答到GC Roots，以及各種垃圾回收算法，及他們的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。