Java面试知识点（五十六）JVM垃圾回收常见面试题

深藏阁楼爱情的钟 2021-09-30 05:32 610阅读 0赞

### 1.Minor Gc 和 Full GC 有什么不同呢？ ###

目前主流的垃圾收集器都会采用分代回收算法，因此需要将堆内存分为新生代和老年代，这样我们就可以根据各个年代的特点选择合适的垃圾收集算法。

*  新生代 GC（Minor GC）: 指发生**新生代的的垃圾收集动作**，**Minor GC 非常频繁**，回收速度一般也比较快。
 *  老年代 GC（Major GC）: 指发生在**老年代的 GC**，出现了 Major GC 经常会伴随至少一次的 Minor GC（并非绝对），Major GC 的速度一般会比 Minor GC 的慢 10 倍以上。
 *  Full GC：是发生在整个堆的GC

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### 2.什么对象会进入老年代 ###

*  **大对象直接进入老年代**

大对象就是需要大量连续内存空间的对象（比如：字符串、数组）

*  **长期存活的对象将进入老年代**

既然虚拟机采用了分代收集的思想来管理内存，那么内存回收时就必须能识别哪些对象应放在新生代，哪些对象应放在老年代中。为了做到这一点，虚拟机给每个对象一个对象年龄（Age）计数器。

如果对象在 Eden 出生并经过第一次 Minor GC 后仍然能够存活，并且能被 Survivor 容纳的话，将被移动到 Survivor 空间中，并将对象年龄设为 1. 对象在 Survivor 中每熬过一次 MinorGC, 年龄就增加 1 岁，当它的年龄增加到一定程度（默认为 15 岁），就会被晋升到老年代中。

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### 3.如何判断对象是否死亡（两种方法） ###

*  **引用计数法**

给对象中添加一个引用计数器，每当有一个地方引用它，计数器就加 1；当引用失效，计数器就减 1；**任何时候计数器为 0 的对象就是不可能再被使用的**。

这个方法实现简单，效率高，但是目前主流的虚拟机中并没有选择这个算法来管理内存，其最主要的原因是它**很难解决对象之间相互循环引用的问题**。 所谓对象之间的相互引用问题，假如除了对象 objA 和 objB 相互引用着对方之外，这两个对象之间再无任何引用。但是他们因为互相引用对方，导致它们的引用计数器都不为 0，于是引用计数算法无法通知 GC 回收器回收他们。

*  **可达性分析算法**

这个算法的基本思想就是通过一系列的称为 “**GC Roots” 的对象**作为起点，从这些节点开始**向下搜索**，节点所走过的路径称为**引用链**，当一个对象到 GC Roots 没有任何引用链相连的话，则证明此对象是不可用的。

**注意：不可达的对象并非 “非死不可”**

即使在可达性分析法中不可达的对象，也并非是 “非死不可” 的，这时候它们暂时处于 “缓刑阶段”，要真正宣告一个对象死亡，**至少要经历两次标记过程**；可达性分析法中不可达的对象被第一次标记并且进行一次筛选，筛选的条件是此对象是否有必要执行 finalize 方法。当对象没有覆盖 finalize 方法，或 finalize 方法已经被虚拟机调用过时，虚拟机将这两种情况视为没有必要执行。

被判定为需要执行的对象将会被放在一个队列中进行第二次标记，除非这个对象与引用链上的任何一个对象建立关联，否则就会被真的回收。

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### 4.对象的引用的分类（四种） ###

**1．强引用**

以前我们使用的**大部分引用实际上都是强引用**，这是使用最普遍的引用。如果一个对象具有强引用，那就类似于必不可少的生活用品，**垃圾回收器绝不会回收它**。当内存空 间不足，Java 虚拟机宁愿抛出 OutOfMemoryError 错误，使程序异常终止，也不会靠随意回收具有强引用的对象来解决内存不足问题。

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**2．软引用（SoftReference）**

如果一个对象只具有软引用，那就类似于可有可无的生活用品。如果内存空间足够，垃圾回收器就不会回收它，**如果内存空间不足了，就会回收这些对象的内存**。只要垃圾回收器没有回收它，该对象就可以被程序使用。软引用可用来实现内存敏感的高速缓存。

软引用可以和一个引用队列（ReferenceQueue）联合使用，如果软引用所引用的对象被垃圾回收，JAVA 虚拟机就会把这个软引用加入到与之关联的引用队列中。

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**3．弱引用（WeakReference）**

如果一个对象只具有弱引用，那就类似于可有可无的生活用品。\*\*弱引用与软引用的区别在于：只具有弱引用的对象拥有更短暂的生命周期。\*\*在垃圾回收器线程扫描它 所管辖的内存区域的过程中，\*\*一旦发现了只具有弱引用的对象，不管当前内存空间足够与否，都会回收它的内存。\*\*不过，由于垃圾回收器是一个优先级很低的线程， 因此不一定会很快发现那些只具有弱引用的对象。

弱引用可以和一个引用队列（ReferenceQueue）联合使用，如果弱引用所引用的对象被垃圾回收，Java 虚拟机就会把这个弱引用加入到与之关联的引用队列中。

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**4．虚引用（PhantomReference）**

“虚引用” 顾名思义，就是形同虚设，与其他几种引用都不同，虚引用并不会决定对象的生命周期。**如果一个对象仅持有虚引用，那么它就和没有任何引用一样，在任何时候都可能被垃圾回收。**

**虚引用主要用来跟踪对象被垃圾回收的活动。**

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**5．虚引用与软引用和弱引用的一个区别：**

**虚引用必须和引用队列（ReferenceQueue）联合使用**。当垃 圾回收器准备回收一个对象时，如果发现它还有虚引用，就会在回收对象的内存之前，把这个虚引用加入到与之关联的引用队列中。程序可以通过判断引用队列中是 否已经加入了虚引用，来了解被引用的对象是否将要被垃圾回收。程序如果发现某个虚引用已经被加入到引用队列，那么就可以在所引用的对象的内存被回收之前采取必要的行动。

特别注意，在程序设计中一般很少使用弱引用与虚引用，使用软引用的情况较多，这是因为软引用可以加速 **JVM 对垃圾内存的回收速度，可以维护系统的运行安全，防止内存溢出**（OutOfMemory）等问题的产生。

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### 5. 如何判断一个常量是废弃常量 ###

**运行时常量池主要回收的是废弃的常量**。那么，我们如何判断一个常量是废弃常量呢？

假如在常量池中存在字符串 “abc”，如果当前**没有任何 String 对象引用**该字符串常量的话，就说明常量 “abc” 就是废弃常量，如果这时发生内存回收的话而且有必要的话，“abc” 就会被系统清理出常量池。

JDK1.7 及之后版本的 JVM 已经将运行时常量池从方法区中移了出来，在 Java 堆（Heap）中开辟了一块区域存放运行时常量池。

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### 6.如何判断一个类是无用的类 ###

**方法区主要回收的是无用的类**，那么如何判断一个类是无用的类的呢？

判定一个常量是否是 “废弃常量” 比较简单，而要判定一个类是否是 “无用的类” 的条件则相对苛刻许多。类需要同时满足下面 3 个条件才能算是 “无用的类” ：

*  该类所有的实例都已经被回收，也就是 Java 堆中不存在该类的任何实例。
 *  加载该类的 ClassLoader 已经被回收。
 *  该类对应的 java.lang.Class 对象没有在任何地方被引用，无法在任何地方通过反射访问该类的方法。

虚拟机可以对满足上述 3 个条件的无用类进行回收，这里说的仅仅是 “可以”，而并不是和对象一样不使用了就会必然被回收。

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### 7.垃圾回收算法 ###

[Java面试知识点（五十三）垃圾回收算法][Java]

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### 8.垃圾收集器 ###

[Java面试知识点（五十五）JVM垃圾收集器][Java_JVM]

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### 9.如果对象的引用被置为null，垃圾收集器是否会立即释放对象占用的内存？ ###

不会，在下一个垃圾回收周期中，这个对象将是可被回收的。

也就是说当一个对象的引用变为 null 时，并不会被垃圾收集器立刻回收，而是在下一次垃圾回收时才会释放其占用的内存。

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### 10.finalize()函数 ###

一旦垃圾回收器准备好释放对象占用的存储空间，将首先调用其 finalize() 方法（如果如果覆盖了finalize()），并且在下一次垃圾回收动作发生时，才会真正回收对象占用的内存。

至于为什么在下一次垃圾回收动作发生时才会回收内存，原因是如果一个对象覆盖了 finalize() 方法，那么在真正被宣告死亡的时候，**至少需要经过两次标记**。第一次被标记的时候会被放在 一个 F-Queue 队列中，finalize() 方法是对象逃脱死亡命运的最后一次机会。在第二次标记的时候，如果该对象成功与引用链（GC-Roots）上的任何一个对象关联，那么它仍然可以存活下来，否则将会被垃圾收集器回收。

### 11.Java 8 的内存分代改进 ###

在 jdk1.8 中对内存模型中方法区的**实现永久代（Perm Gen space）进行了移除，取而代之的是元空间（Metaspace）。**

原因是在方法区中实现垃圾回收的条件比较苛刻，因此存在着内存溢出的风险。在 jdk1.8 之后，当方法区内存使用较多时，**元空间会使用物理内存**，减少了风险。

### 12.反射中，Class.forName() 和ClassLoader.loadClass()区别 ###

*  Class.forName() 默认执行类加载过程中的连接与初始化动作，一旦执行初始化动作，静态变量就会被初始化为程序员设置的值，如果有静态代码块，静态代码块也会被执行
 *  ClassLoader.loadClass() 默认只执行类加载过程中的加载动作，后面的动作都不会执行

[Java]: https://blog.csdn.net/qq_33945246/article/details/97152152
[Java_JVM]: https://blog.csdn.net/qq_33945246/article/details/97264319