网网站开发站制作公司,全国网页设计公司,证券公司客户经理怎么拉客户,wordpress-seo#x1f3c6;作者简介#xff0c;普修罗双战士#xff0c;一直追求不断学习和成长#xff0c;在技术的道路上持续探索和实践。 #x1f3c6;多年互联网行业从业经验#xff0c;历任核心研发工程师#xff0c;项目技术负责人。 #x1f389;欢迎 #x1f44d;点赞✍评论… 作者简介普修罗双战士一直追求不断学习和成长在技术的道路上持续探索和实践。 多年互联网行业从业经验历任核心研发工程师项目技术负责人。 欢迎 点赞✍评论⭐收藏 Jvm知识专栏学习
Jvm知识云集访问地址备注Jvm知识点(1)https://blog.csdn.net/m0_50308467/article/details/133137664Jvm专栏Jvm知识点(2)https://blog.csdn.net/m0_50308467/article/details/134847494Jvm专栏 文章目录 一、JVM 知识文集学习01 说说你了解的JVM内存模型02 简单说下你对JVM的了解03 说说类加载机制04 说说对象的实例化过程05 说说JVM的双亲委派模型06 说说JVM调优思路07 项目中实际的JVM调优经验有哪些08 什么是内存溢出如何避免09 什么是内存泄漏如何避免10 JVM中一次完整的GC流程是怎样的11 说说JVM的垃圾回收机制12 说说GC的可达性分析算法13 说说JVM的垃圾回收算法14 说说七个垃圾回收器15 请你讲下CMS并发标记清除回收器16 请你讲下G1垃圾优先回收器17 Java中都有哪些引用18 JVM运行时数据区域内存结构19 JVM类加载过程20 对象的创建过程21 如何定位一个对象多大的空间22 JVM类初始化顺序23 简述一下Java的垃圾回收机制24 如何判断是否能够回收25 垃圾回收算法有哪几种26 内存对象的分配策略27 说一说如何理解双亲委派模型28 System.gc()和Runtime.gc()会做什么事情29 finalize()方法什么时候被调用析构函数 (finalization) 的目的是什么30 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31 什么是分布式垃圾回收(DGC)它是如何工作的32 串行(serial)收集器和吞吐量(throughput)收集器的区别是什么33 在Java中对象什么时候可以被垃圾回收34 JVM的永久代中会发生垃圾回收么35 Java中垃圾收集的方法有哪些36 堆栈的区别队列和栈是什么有什么区别37 怎么判断对象是否可以被回收38 Java中都有哪些引用类型39 新生代垃圾回收器和老生代垃圾回收器都有哪些有什么区别40 简述分代垃圾回收器是怎么工作的 一、JVM 知识文集学习
01 说说你了解的JVM内存模型
Java虚拟机内存模型Java Virtual Machine Memory Model简称JMM是Java虚拟机规范中定义的一套内存访问规则它定义了程序中各个变量包括实例变量、静态变量和局部变量的访问方式以及在多线程环境下各个线程之间如何同步访问共享变量。
JMM定义了以下几个基本概念
线程Java虚拟机中一个独立的执行流每个线程都有自己的程序计数器PC用来记录当前线程正在执行的字节码指令的地址。对象Java虚拟机中所有数据类型的集合包括基本数据类型和引用数据类型。变量对象中存储的数据包括实例变量、静态变量和局部变量。内存区域Java虚拟机中划分出来的不同的内存区域每个内存区域都有自己的访问规则。
JMM定义了以下几个内存区域
程序计数器每个线程都有自己的程序计数器用来记录当前线程正在执行的字节码指令的地址。虚拟机栈每个线程都有自己的虚拟机栈用于存储局部变量、方法参数和方法返回值。本地方法栈本地方法栈用于存储本地方法的调用信息。堆堆是Java虚拟机中最大的内存区域用于存储对象实例和数组。方法区方法区用于存储类信息、常量池和字段信息。
JMM定义了以下几条内存访问规则
线程私有内存每个线程都有自己的私有内存其他线程不能访问。可见性当一个线程修改了共享变量的值其他线程才能看到修改后的值。原子性对共享变量的读写操作必须是原子性的也就是说在一个线程读取或写入共享变量时其他线程不能访问该变量。有序性在一个线程内所有对共享变量的读写操作按照程序代码中的顺序执行。
JMM的这些内存访问规则保证了Java程序在多线程环境下正确运行。
下面我们通过一个例子来了解JMM的内存访问规则。
public class Test {private static int count 0;public static void main(String[] args) {Thread t1 new Thread(() - {for (int i 0; i 10000; i) {count;}});Thread t2 new Thread(() - {for (int i 0; i 10000; i) {count--;}});t1.start();t2.start();t1.join();t2.join();System.out.println(count);}
}在这个例子中两个线程分别对count变量进行加1和减1操作。如果不考虑JMM的内存访问规则那么count变量的最终值可能是0、1、2、3、4、5……甚至是负数。
但是根据JMM的内存访问规则count变量在一个线程内是线程私有的其他线程不能访问。因此在t1线程和t2线程之间count变量是不可见的。也就是说t1线程对count变量的加1操作不会影响t2线程对count变量的减1操作。
所以在t1线程和t2线程都执行完毕后count变量的最终值一定是0。
JMM的内存访问规则保证了Java程序在多线程环境下正确运行。但是JMM的这些规则也带来了一些性能上的开销。为了提高性能我们可以使用一些同步机制来保证共享变量的可见性和原子性。
02 简单说下你对JVM的了解
Java虚拟机Java Virtual Machine简称JVM是运行Java程序的软件它负责将Java字节码转换成机器码并提供运行时环境。
JVM是Java平台的核心它负责管理Java程序的内存、线程、类加载等资源并提供安全性和垃圾回收等功能。
JVM是一个抽象的概念它不是一个具体的软件而是一组规范。不同的JVM实现可以有不同的内部实现但它们都必须遵守JVM规范。
目前最流行的JVM实现是Oracle公司的Java SE Runtime EnvironmentJRE。JRE包含了JVM以及其他运行Java程序所需的库和工具。
JVM的设计目标是让Java程序在不同的平台上都能运行因此JVM必须是一个跨平台的软件。JVM通过使用一种叫做字节码的虚拟机语言来实现跨平台性。字节码是一种中间语言它不依赖于任何特定的硬件或操作系统。
当Java程序被编译成字节码后它可以被任何支持JVM的平台运行。JVM会将字节码转换成机器码并在该平台上运行Java程序。
JVM还提供了一些运行时环境这些环境可以帮助Java程序管理内存、线程、类加载等资源。例如JVM提供了垃圾回收机制它可以自动回收Java程序不再使用的内存。
JVM是Java平台的核心它负责管理Java程序的运行时环境并提供安全性和垃圾回收等功能。JVM是一个跨平台的软件它可以让Java程序在不同的平台上都能运行。
03 说说类加载机制
类加载机制是Java虚拟机JVM在运行时加载类的机制。类加载机制是Java虚拟机的一个重要组成部分它负责将Java字节码文件加载到内存中并将其转换成机器码以便Java程序可以执行。
类加载机制由以下几个步骤组成
定位类文件解析类文件初始化类
定位类文件
定位类文件是指找到类文件的物理位置。类文件可以位于磁盘上的文件系统中也可以位于网络上。Java虚拟机通过使用类路径classpath来定位类文件。类路径是一个目录列表它指定了Java虚拟机在哪些目录中查找类文件。
解析类文件
解析类文件是指将类文件中的字节码转换成Java虚拟机可以理解的形式。解析类文件包括以下几个步骤
验证类文件编译类文件链接类文件
验证类文件
验证类文件是指检查类文件是否符合Java虚拟机规范。验证类文件可以确保类文件是正确的并且不会对Java虚拟机造成任何损害。
编译类文件
编译类文件是指将类文件中的字节码转换成机器码。机器码是计算机可以直接执行的代码。
链接类文件
链接类文件是指将类文件中的符号引用symbolic reference转换成直接引用direct reference。符号引用是指类文件中对其他类的引用。直接引用是指类文件中对其他类的直接引用。
初始化类
初始化类是指执行类的静态代码块。静态代码块是类中被修饰为static的代码块。静态代码块在类被加载时执行一次。
类加载机制是Java虚拟机的一个重要组成部分它负责将Java字节码文件加载到内存中并将其转换成机器码以便Java程序可以执行。
04 说说对象的实例化过程
对象的实例化过程包括以下几个步骤
通过类名获取类的Class对象。通过Class对象创建一个对象实例。为对象实例的成员变量赋值。调用对象实例的构造方法。
下面我们通过一个例子来了解对象的实例化过程。
public class Person {private String name;private int age;public Person(String name, int age) {this.name name;this.age age;}public String getName() {return name;}public void setName(String name) {this.name name;}public int getAge() {return age;}public void setAge(int age) {this.age age;}
}现在我们来创建一个Person对象。
Person person new Person(张三, 18);这个代码会执行以下步骤
通过类名获取类的Class对象。
Class personClass Person.class;通过Class对象创建一个对象实例。
Person person new Person();为对象实例的成员变量赋值。
person.setName(张三);
person.setAge(18);调用对象实例的构造方法。
person.Person(name, age);对象的实例化过程就是这样。
05 说说JVM的双亲委派模型
双亲委派模型Parent Delegation Model是Java虚拟机JVM的一种类加载机制它用于保证Java程序的安全性。
双亲委派模型的工作原理是当一个类加载器收到一个类加载请求时它首先会将这个请求委派给它的父类加载器。如果父类加载器能够加载这个类那么它就会直接加载这个类如果父类加载器无法加载这个类那么子类加载器才会尝试加载这个类。
双亲委派模型可以保证Java程序的安全性因为它可以防止恶意类被加载到Java虚拟机中。如果一个类是由一个不受信任的类加载器加载的那么这个类就有可能包含恶意代码。但是如果这个类是由一个受信任的类加载器加载的那么这个类就比较安全。
双亲委派模型还有一个优点就是它可以提高Java虚拟机的性能。因为在大多数情况下父类加载器已经加载了某个类所以子类加载器不需要再加载这个类。这样可以减少类加载的次数提高Java虚拟机的性能。
双亲委派模型是Java虚拟机的一种安全机制它可以保证Java程序的安全性和性能。
06 说说JVM调优思路
JVM调优是优化Java程序性能的一种方法。通过调整JVM的参数和配置可以提高Java程序的运行效率和资源利用率。下面是一些JVM调优的思路 内存管理JVM的内存管理是一个重要的调优方向。可以通过调整堆内存大小、设置垃圾回收器的参数等来优化内存的使用。合理地分配堆内存大小可以减少垃圾回收的频率和停顿时间提高程序的响应速度。 垃圾回收器选择JVM提供了多种垃圾回收器如Serial、Parallel、CMS、G1等。不同的垃圾回收器适用于不同的场景。根据应用的特点和需求选择合适的垃圾回收器可以提高垃圾回收的效率和吞吐量。 线程管理JVM中的线程管理也是一个重要的调优点。可以通过调整线程池大小、线程栈大小等参数来优化线程的使用。合理地配置线程池大小可以提高并发性能避免线程过多导致的资源竞争和上下文切换开销。 类加载优化JVM的类加载机制也会影响程序的性能。可以通过预加载、延迟加载等方式优化类的加载过程减少类加载的时间和资源消耗。 JIT编译器优化JVM的即时编译器Just-In-Time Compiler可以将热点代码编译成机器码提高代码的执行效率。可以通过调整JIT编译器的参数来优化编译过程提高程序的性能。 监控和调试通过监控JVM的运行状态可以了解程序的性能瓶颈和资源使用情况。可以使用工具如JMX、VisualVM等来进行监控和调试找出性能问题并进行优化。 并发调优对于并发程序可以通过合理地使用锁、并发集合等机制来优化并发性能。避免线程间的竞争和阻塞提高程序的并发能力。
JVM调优是一个复杂的过程需要根据具体的应用场景和需求进行调整。通过合理地配置JVM的参数和优化代码可以提高Java程序的性能和稳定性。
07 项目中实际的JVM调优经验有哪些
使用合适的垃圾回收器
JVM提供了多种垃圾回收器不同的垃圾回收器适用于不同的场景。在选择垃圾回收器时需要考虑以下因素
应用的特点和需求堆内存大小吞吐量和响应时间的要求
如果应用对响应时间要求比较高可以选择并发垃圾回收器CMS、G1。如果应用对吞吐量要求比较高可以选择串行垃圾回收器Serial。
调整堆内存大小
堆内存大小是JVM调优中最重要的参数之一。堆内存大小太小会导致频繁的垃圾回收影响程序的响应时间。堆内存大小太大会导致内存浪费。
在调整堆内存大小时需要考虑以下因素
应用的特点和需求堆内存大小对垃圾回收的影响堆内存大小对内存碎片的影响
调整年轻代和老年代的比例
年轻代和老年代是堆内存的两个主要部分。年轻代主要用于存放新创建的对象老年代主要用于存放长期存活的对象。
年轻代和老年代的比例可以通过参数 -Xmn 和 -Xmx 来调整。默认情况下年轻代和老年代的比例为1:2。
在调整年轻代和老年代的比例时需要考虑以下因素
应用的特点和需求年轻代和老年代的大小对垃圾回收的影响年轻代和老年代的大小对内存碎片的影响
调整垃圾回收的频率
垃圾回收的频率可以通过参数 -XX:GCTimeRatio 来调整。默认情况下垃圾回收的频率为99%。
在调整垃圾回收的频率时需要考虑以下因素
应用的特点和需求垃圾回收的频率对响应时间的影响垃圾回收的频率对吞吐量的影响
调整垃圾回收的停顿时间
垃圾回收的停顿时间可以通过参数 -XX:GCPauseMillis 来调整。默认情况下垃圾回收的停顿时间为100毫秒。
在调整垃圾回收的停顿时间时需要考虑以下因素
应用的特点和需求垃圾回收的停顿时间对响应时间的影响垃圾回收的停顿时间对吞吐量的影响
使用并发垃圾回收器
并发垃圾回收器CMS、G1可以同时进行垃圾回收和应用程序的执行。并发垃圾回收器可以提高应用程序的响应时间。
在使用并发垃圾回收器时需要考虑以下因素
应用的特点和需求并发垃圾回收器对吞吐量的影响并发垃圾回收器对内存碎片的影响
使用预加载
预加载可以将经常访问的类和对象提前加载到内存中。预加载可以提高应用程序的响应时间。
在使用预加载时需要考虑以下因素
应用的特点和需求预加载对内存的影响
使用延迟加载
延迟加载可以将不经常访问的类和对象延迟加载到内存中。延迟加载可以减少内存的使用。
在使用延迟加载时需要考虑以下因素
应用的特点和需求延迟加载对响应时间的影响
使用JIT编译器
JIT编译器可以将热点代码编译成机器码提高代码的执行效率。JIT编译器可以提高应用程序的吞吐量。
在使用JIT编译器时需要考虑以下因素
应用的特点和需求JIT编译器对内存的影响
使用内存池
内存池可以将内存划分为多个区域每个区域可以用于存放不同的类型的对象。内存池可以提高内存的使用效率。
08 什么是内存溢出如何避免
内存溢出Memory OverFlow是指程序在运行时申请的内存空间超过了系统所能提供的最大内存空间导致程序运行失败。
内存溢出有两种类型
堆内存溢出堆内存溢出是指程序在堆内存中申请的内存空间超过了堆内存的最大容量导致程序运行失败。栈内存溢出栈内存溢出是指程序在栈内存中申请的内存空间超过了栈内存的最大容量导致程序运行失败。
内存溢出是程序运行时常见的错误如果不及时处理可能会导致程序崩溃。
以下是一些避免内存溢出的建议
使用合理的堆内存大小。使用合理的栈内存大小。避免使用大对象。避免使用循环引用。避免使用过多的临时变量。使用内存池。使用垃圾回收器。使用内存监控工具。
通过这些建议可以有效避免内存溢出提高程序的稳定性。
09 什么是内存泄漏如何避免
内存泄漏Memory Leak是指程序在运行时由于某种原因不再使用的内存无法被释放导致内存空间越来越少最终导致程序运行失败。
内存泄漏有两种类型
堆内存泄漏堆内存泄漏是指程序在堆内存中申请的内存空间由于某种原因无法被释放导致堆内存空间越来越少。栈内存泄漏栈内存泄漏是指程序在栈内存中申请的内存空间由于某种原因无法被释放导致栈内存空间越来越少。
内存泄漏是程序运行时常见的错误如果不及时处理可能会导致程序崩溃。
以下是一些避免内存泄漏的建议
使用合理的堆内存大小。使用合理的栈内存大小。避免使用大对象。避免使用循环引用。避免使用过多的临时变量。使用内存池。使用垃圾回收器。使用内存监控工具。
通过这些建议可以有效避免内存泄漏提高程序的稳定性。
10 JVM中一次完整的GC流程是怎样的
垃圾回收Garbage Collection简称GC是Java虚拟机JVM在运行时自动回收不再使用的内存空间的一种机制。垃圾回收是Java虚拟机的核心功能之一它保证了Java程序在运行时不会因为内存不足而崩溃。
垃圾回收的流程如下
标记Mark
标记阶段是垃圾回收的第一个阶段在这个阶段垃圾回收器会遍历堆内存中的所有对象并标记出那些还在被使用的对象。
清除Sweep
清除阶段是垃圾回收的第二阶段在这个阶段垃圾回收器会清除掉那些没有被标记的对象。
压缩Compact
压缩阶段是垃圾回收的第三阶段在这个阶段垃圾回收器会将堆内存中的所有对象重新排列使其紧密排列在一起这样可以提高内存的利用率。
垃圾回收的流程如下图所示 垃圾回收是Java虚拟机的核心功能之一它保证了Java程序在运行时不会因为内存不足而崩溃。
11 说说JVM的垃圾回收机制
JVM的垃圾回收机制是自动管理内存的过程它负责回收不再使用的对象并释放它们所占用的内存空间。JVM使用垃圾回收器Garbage Collector来执行垃圾回收操作。
JVM的垃圾回收机制基于以下两个基本原理 引用计数Reference Counting这种方法通过在对象中维护一个计数器记录有多少个引用指向该对象。当引用计数为零时表示该对象不再被引用可以被回收。然而引用计数方法无法解决循环引用的问题即使对象之间存在循环引用但仍然被引用计数算法认为是有效对象。 可达性分析Reachability Analysis这种方法基于根对象如线程栈、静态变量等作为起点通过遍历对象图谱来判断对象是否可达。如果对象不可达则表示该对象不再被引用可以被回收。可达性分析算法能够解决循环引用的问题因为只有从根对象出发能够到达的对象才被认为是有效对象。
JVM的垃圾回收器根据不同的算法和策略来执行垃圾回收操作。常见的垃圾回收算法包括 标记-清除Mark and Sweep该算法分为两个阶段首先标记所有可达对象然后清除未标记的对象。标记-清除算法会产生内存碎片可能导致内存分配效率下降。 复制Copying该算法将堆内存分为两个区域每次只使用其中一个区域。当一个区域的内存空间被占满时将存活的对象复制到另一个区域然后清除当前区域中的所有对象。复制算法消耗较多的内存空间但是回收效率较高。 标记-整理Mark and Compact该算法结合了标记-清除和复制算法的优点。首先标记可达对象然后将存活的对象向一端移动然后清除边界之外的所有对象。标记-整理算法可以减少内存碎片但是回收效率较低。
JVM的垃圾回收机制是自动管理内存的过程它通过垃圾回收器执行垃圾回收操作来释放不再使用的对象所占用的内存空间。不同的垃圾回收器使用不同的算法和策略以提供不同的性能和行为。
12 说说GC的可达性分析算法
GC的可达性分析算法Reachability Analysis是一种用于判断对象是否可达的垃圾回收算法。它是现代垃圾回收器中最常用的算法之一。
可达性分析算法基于以下原理 根对象Roots根对象是指在程序中被直接引用的对象如线程栈中的对象引用、静态变量等。根对象是可达性分析的起点。 对象引用关系对象之间通过引用关系相互连接。如果一个对象被其他对象引用或者通过引用链与根对象相连那么它被认为是可达的。
可达性分析算法的执行步骤如下 标记阶段Marking Phase从根对象开始通过遍历对象图谱标记所有与根对象直接或间接相连的对象为可达对象。 清除阶段Sweeping Phase遍历堆内存清除未被标记的对象。被清除的对象所占用的内存空间将被释放。
通过可达性分析算法垃圾回收器可以确定哪些对象是不再被引用的从而将其标记为垃圾并进行回收。这种算法能够解决循环引用的问题因为只有从根对象出发能够到达的对象才被认为是可达的而无法到达的对象将被判定为垃圾并被回收。
可达性分析算法是现代垃圾回收器中常用的算法它能够高效地判断对象的可达性并进行垃圾回收操作确保内存的有效利用和程序的正常运行。
13 说说JVM的垃圾回收算法
JVM的垃圾回收算法是用于确定哪些对象是垃圾并进行回收的算法。JVM使用不同的垃圾回收算法来适应不同的场景和需求。以下是常见的垃圾回收算法 标记-清除算法Mark and Sweep标记-清除算法是最基本的垃圾回收算法之一。它分为两个阶段标记阶段和清除阶段。首先标记阶段遍历对象图谱标记所有可达的对象。然后在清除阶段未被标记的对象被清除释放内存空间。标记-清除算法会产生内存碎片可能导致内存分配效率下降。 复制算法Copying复制算法将堆内存分为两个区域每次只使用其中一个区域。当一个区域的内存空间被占满时存活的对象会被复制到另一个区域并清除当前区域中的所有对象。复制算法消耗较多的内存空间但回收效率较高。 标记-整理算法Mark and Compact标记-整理算法结合了标记-清除和复制算法的优点。首先标记阶段遍历对象图谱标记所有可达的对象。然后整理阶段将存活的对象向一端移动然后清除边界之外的所有对象。标记-整理算法可以减少内存碎片但回收效率较低。 分代算法Generational分代算法根据对象的生命周期将堆内存分为不同的代。通常将堆内存分为新生代Young Generation和老年代Old Generation。新生代中的对象生命周期较短使用复制算法进行回收而老年代中的对象生命周期较长使用标记-清除或标记-整理算法进行回收。分代算法可以根据对象的特点和生命周期来优化垃圾回收效率。 并发标记算法Concurrent Marking并发标记算法是一种在应用程序运行同时进行垃圾回收的算法。它通过并发地标记对象来减少垃圾回收对应用程序的影响。常见的并发标记算法有CMSConcurrent Mark Sweep和G1Garbage-First算法。
JVM的垃圾回收算法根据不同的场景和需求选择合适的算法以提供高效的垃圾回收和内存管理。具体选择哪种算法取决于应用程序的特点、内存分配模式和性能要求。
14 说说七个垃圾回收器
Java虚拟机JVM提供了多个垃圾回收器每个垃圾回收器都有不同的特点和适用场景。以下是七个常见的垃圾回收器 Serial收集器Serial CollectorSerial收集器是最基本的垃圾回收器它使用单线程进行垃圾回收操作。它适用于单核处理器或小型应用主要关注程序的响应时间。 Parallel收集器Parallel CollectorParallel收集器是Serial收集器的多线程版本它使用多个线程并行进行垃圾回收操作。它适用于多核处理器和对吞吐量要求较高的应用。 CMS收集器Concurrent Mark SweepCMS收集器是一种并发垃圾回收器它在应用程序运行的同时执行垃圾回收操作。它适用于对响应时间有较高要求的应用但可能会导致较高的CPU使用率。 G1收集器Garbage-FirstG1收集器是一种面向服务器的垃圾回收器它通过将堆内存划分为多个区域来执行垃圾回收操作。它适用于大型应用和具有不确定内存需求的应用。 ZGC收集器Z Garbage CollectorZGC收集器是一种低延迟的垃圾回收器它致力于减少垃圾回收带来的停顿时间。它适用于对响应时间要求非常高的应用。 Shenandoah收集器Shenandoah收集器是一种低延迟的垃圾回收器它通过并发标记、并发清除和并发压缩来实现低停顿时间。它适用于对响应时间要求非常高的应用。 Epsilon收集器Epsilon收集器是一种实验性的垃圾回收器它不执行任何垃圾回收操作仅用于测试和性能基准测试。
这些垃圾回收器具有不同的特点和适用场景可以根据应用程序的需求选择合适的垃圾回收器来优化性能和内存管理。
15 请你讲下CMS并发标记清除回收器
CMSConcurrent Mark Sweep是一种并发垃圾回收器它在应用程序运行的同时执行垃圾回收操作。CMS主要关注降低垃圾回收的停顿时间以提高应用程序的响应性能。
CMS回收器的工作过程如下 初始标记Initial Mark在这个阶段CMS回收器会暂停应用程序的执行标记所有根对象和直接与根对象关联的对象。这个阶段的停顿时间较短。 并发标记Concurrent Mark在这个阶段应用程序和垃圾回收器同时运行。垃圾回收器会并发地标记可达对象以识别所有存活的对象。这个阶段的停顿时间较短。 重新标记Remark在这个阶段应用程序会被短暂地暂停垃圾回收器重新标记在并发标记阶段发生变化的对象。这个阶段的停顿时间较短。 并发清除Concurrent Sweep在这个阶段应用程序和垃圾回收器同时运行。垃圾回收器会并发地清除未标记的对象并释放它们所占用的内存空间。这个阶段的停顿时间较短。
CMS回收器的特点如下 低停顿时间CMS回收器通过并发标记和并发清除的方式减少了垃圾回收导致的停顿时间。这使得CMS适用于对响应时间有较高要求的应用程序。 高并发性CMS回收器在进行垃圾回收时与应用程序同时运行减少了对应用程序的影响。这使得CMS适用于需要高并发性能的应用程序。 内存碎片由于CMS回收器采用标记-清除算法可能会产生内存碎片。内存碎片可能会导致内存分配效率下降。 CPU占用CMS回收器在并发标记和并发清除阶段会占用一部分CPU资源可能会影响应用程序的吞吐量。
总的来说CMS回收器适用于对响应时间有较高要求的应用程序但在内存碎片和CPU占用方面需要额外的注意。在JDK 9及以后的版本中CMS回收器已被标记为过时deprecated并计划在未来的版本中被移除取而代之的是更先进的垃圾回收器如G1Garbage-First回收器。
16 请你讲下G1垃圾优先回收器
G1Garbage-First垃圾回收器是Java虚拟机JVM中一种面向服务器的垃圾回收器它的设计目标是在有限的停顿时间内高效地执行垃圾回收操作。
G1回收器的特点如下 区域化内存管理G1将堆内存划分为多个大小相等的区域Region每个区域可以是Eden区、Survivor区或Old区。这种区域化的内存管理使得G1能够更精确地控制垃圾回收的范围减少回收的停顿时间。 并发标记G1回收器在进行垃圾回收时使用并发标记的方式来标记存活对象。这意味着在标记阶段应用程序和垃圾回收器可以同时运行减少了垃圾回收对应用程序的影响。 基于回收价值的优先级排序G1回收器根据每个区域中垃圾对象的数量和回收价值来制定回收计划。它会优先回收垃圾最多、回收价值最高的区域以最大程度地提高垃圾回收的效率。 智能停顿时间控制G1回收器通过设置目标停顿时间来控制垃圾回收的停顿时间。它会根据当前的系统负载和堆内存的使用情况动态地调整回收的速度以尽量保持在目标停顿时间范围内。 内存整理G1回收器会定期执行内存整理操作将存活对象从一个或多个不连续的区域复制到一个连续的区域以减少内存碎片的产生。
G1回收器适用于具有大堆内存和对停顿时间敏感的应用程序。它通过区域化内存管理、并发标记和智能停顿时间控制等特性提供了更可控的垃圾回收行为和更高的吞吐量。在大多数情况下G1回收器是推荐的垃圾回收器选择。
17 Java中都有哪些引用
在Java中有以下几种引用类型 强引用Strong Reference强引用是最常见的引用类型如果一个对象具有强引用垃圾回收器不会回收该对象。只有当没有任何强引用指向一个对象时该对象才会被判定为垃圾并被回收。 软引用Soft Reference软引用是一种相对强引用弱化的引用类型。当内存不足时垃圾回收器可能会回收软引用指向的对象。软引用通常用于实现内存敏感的缓存使得缓存能够根据内存情况自动调整。 弱引用Weak Reference弱引用是一种比软引用更弱化的引用类型。当垃圾回收器进行垃圾回收时无论内存是否充足都会回收弱引用指向的对象。弱引用通常用于实现对象的辅助数据结构如WeakHashMap。 虚引用Phantom Reference虚引用是一种最弱化的引用类型。虚引用主要用于跟踪对象被垃圾回收器回收的状态它不能单独使用必须与引用队列ReferenceQueue一起使用。
通过使用不同类型的引用可以控制对象的生命周期和垃圾回收行为。强引用是最常见的引用类型其他引用类型主要用于实现特定的内存管理需求。
18 JVM运行时数据区域内存结构
JVM运行时数据区域内存结构是Java虚拟机在运行时使用的内存区域用于存储程序的数据和执行过程中的临时数据。JVM的运行时数据区域主要包括以下几个部分 程序计数器Program Counter Register程序计数器是一块较小的内存区域用于存储当前线程执行的字节码指令的地址。每个线程都有自己独立的程序计数器用于记录线程执行的位置以便线程切换后能够恢复执行。 Java虚拟机栈Java Virtual Machine StacksJava虚拟机栈用于存储方法执行的局部变量、方法参数、操作数栈和动态链接信息。每个线程在执行方法时都会创建一个对应的栈帧Stack Frame栈帧用于存储方法的局部变量和操作数栈等信息。 本地方法栈Native Method Stack本地方法栈类似于Java虚拟机栈但用于执行本地方法Native Method的数据区域。本地方法是使用其他编程语言如C、C编写的方法在执行时需要使用本地方法栈。 堆Heap堆是Java虚拟机管理的最大的一块内存区域用于存储对象实例和数组。堆是所有线程共享的是垃圾回收的主要区域。在堆中可以分为新生代和老年代等不同的分区用于优化垃圾回收的效率。 方法区Method Area方法区用于存储类的结构信息、常量、静态变量、即时编译器编译后的代码等。方法区也是所有线程共享的它在JVM启动时被创建并且随着类的加载和卸载动态改变。 运行时常量池Runtime Constant Pool运行时常量池是方法区的一部分用于存储编译期生成的各种字面量和符号引用。它包括类和接口的全限定名、字段和方法的名称和描述符、字符串字面量等。
除了上述主要的运行时数据区域JVM还包括一些特殊的内存区域如直接内存Direct Memory和元空间Metaspace等在不同的JVM实现中可能有所差异。
JVM运行时数据区域的划分对于Java程序的执行和内存管理非常重要不同的区域有不同的作用和生命周期合理地管理这些区域可以提高程序的性能和稳定性。
19 JVM类加载过程
JVM的类加载过程是将Java类的字节码加载到内存中并进行解析、验证、准备和初始化的过程。类加载过程包括以下几个步骤 加载Loading在加载阶段JVM会根据类的全限定名找到对应的字节码文件并将其读取到内存中。加载过程可以通过类加载器ClassLoader来完成类加载器负责从文件系统、网络等位置加载字节码文件。 验证Verification在验证阶段JVM会对字节码进行验证确保其符合Java虚拟机规范。验证过程包括文件格式验证、元数据验证、字节码验证和符号引用验证等。 准备Preparation在准备阶段JVM为类的静态变量分配内存并设置默认初始值。静态变量存放在方法区Method Area中。 解析Resolution在解析阶段JVM将符号引用转换为直接引用。符号引用是一种符号名称可以是类、字段、方法等的引用。直接引用是指直接指向内存地址的引用。 初始化Initialization在初始化阶段JVM执行类的初始化代码包括静态变量的赋值和静态代码块的执行。初始化阶段是类加载过程中的最后一个阶段。
类加载过程是按需加载的即在使用类时才会进行加载。JVM会根据类的加载时机和使用情况来决定加载哪些类。类加载器采用双亲委派模型即先委派给父类加载器进行加载如果父类加载器无法加载则由当前类加载器进行加载。
类加载过程是Java虚拟机的核心功能之一它负责将Java类的字节码加载到内存中并进行解析、验证、准备和初始化为Java程序的执行提供基础。
20 对象的创建过程
对象的创建过程包括以下几个步骤 类加载在创建对象之前首先需要加载对象所属的类。类加载是将类的字节码文件加载到内存中的过程。如果类还没有被加载JVM会使用类加载器根据类的全限定名找到对应的字节码文件并将其加载到内存中。 分配内存在类加载完成后JVM会为对象分配内存空间。内存分配的方式可以是在堆上分配也可以是在栈上分配。通常Java对象的内存分配是在堆上进行的。 初始化零值在分配内存后JVM会将对象的内存空间初始化为零值。这包括基本数据类型的默认值如0、false等和引用类型的默认值null。 设置对象头对象头是存储对象元数据的一部分包括对象的标记信息、类型信息和锁信息等。JVM会在对象的内存空间中设置对象头的值。 执行构造函数在对象头设置完成后JVM会调用对象的构造函数对对象进行初始化。构造函数是一个特殊的方法用于初始化对象的状态。在构造函数执行期间可以进行属性的赋值、方法的调用等操作。 返回对象引用在构造函数执行完成后对象创建过程就完成了。JVM会返回对象的引用可以将该引用赋值给变量以便后续对对象进行操作。
对象的创建过程是在运行时动态进行的它涉及到类加载、内存分配、初始化和构造函数的执行等步骤。通过对象的创建可以实例化类并在程序中使用对象进行操作。
21 如何定位一个对象多大的空间
要定位一个对象占用的空间大小可以使用Java的Instrumentation API或Java对象的getSize()方法来获取对象的大小。这些方法可以用于精确地测量一个对象的实际内存使用情况。
使用Instrumentation APIJava的Instrumentation API提供了一个工具接口可以在运行时获取对象的大小。通过Instrumentation的getObjectSize()方法可以获取一个对象的估计大小。以下是一个使用Instrumentation API的示例代码
import java.lang.instrument.Instrumentation;public class ObjectSizeCalculator {private static Instrumentation instrumentation;public static void premain(String agentArgs, Instrumentation inst) {instrumentation inst;}public static long getObjectSize(Object obj) {if (instrumentation null) {throw new IllegalStateException(Instrumentation is not initialized);}return instrumentation.getObjectSize(obj);}
}在使用Instrumentation API之前需要在项目中创建一个Agent类并在其中实现premain()方法。然后通过调用getObjectSize()方法传入要测量大小的对象即可获取对象的估计大小。
使用对象的getSize()方法一些Java对象库如Apache Commons Lang提供了getSize()方法来获取对象的大小。这些方法通常是基于一些估算算法可能不是非常精确但可以提供一个大致的对象大小。以下是一个使用Apache Commons Lang库的示例代码
import org.apache.commons.lang3.SerializationUtils;public class ObjectSizeCalculator {public static int getObjectSize(Object obj) {return SerializationUtils.serialize(obj).length;}
}在这个示例中使用Apache Commons Lang库的SerializationUtils类的serialize()方法将对象序列化为字节数组并返回字节数组的长度作为对象的估计大小。
请注意对象的实际大小可能受到Java虚拟机的内存对齐、对象头的额外开销以及对象引用等因素的影响。因此获取对象的准确大小可能是一个复杂的任务而以上方法只能提供近似的估计值。
22 JVM类初始化顺序
JVM中类的初始化顺序遵循以下规则 父类静态成员和静态代码块的初始化首先父类的静态成员和静态代码块按照在代码中的顺序进行初始化。 子类静态成员和静态代码块的初始化接下来子类的静态成员和静态代码块按照在代码中的顺序进行初始化。 父类实例成员和实例代码块的初始化在创建子类对象之前会先初始化父类的实例成员和实例代码块。 父类构造方法的调用父类的构造方法会在子类的构造方法中被调用确保父类的初始化先于子类。 子类实例成员和实例代码块的初始化最后子类的实例成员和实例代码块按照在代码中的顺序进行初始化。 子类构造方法的调用最后调用子类的构造方法完成对象的初始化。
需要注意的是类的初始化只会在首次使用该类时进行JVM会保证类的初始化只进行一次。此外如果一个类没有显式定义静态成员和静态代码块并且没有继承其他类则在首次使用该类时会进行默认的初始化操作。
类的初始化顺序对于理解对象的创建过程和对类成员的访问具有重要意义可以帮助开发者正确地管理类的初始化和对象的状态。
23 简述一下Java的垃圾回收机制
Java的垃圾回收机制是自动管理内存的过程。它通过垃圾回收器Garbage Collector来自动回收不再使用的内存空间以提供更高效和便捷的内存管理。
Java的垃圾回收机制基于以下两个基本原理 引用计数Reference Counting这种方法通过在对象中维护一个计数器记录有多少个引用指向该对象。当引用计数为零时表示该对象不再被引用可以被回收。然而引用计数方法无法解决循环引用的问题即使对象之间存在循环引用但仍然被引用计数算法认为是有效对象。 可达性分析Reachability Analysis这种方法基于根对象如线程栈、静态变量等作为起点通过遍历对象图谱来判断对象是否可达。如果对象不可达则表示该对象不再被引用可以被回收。可达性分析算法能够解决循环引用的问题因为只有从根对象出发能够到达的对象才被认为是有效对象。
Java的垃圾回收器根据不同的算法和策略来执行垃圾回收操作。常见的垃圾回收算法包括 标记-清除Mark and Sweep该算法分为两个阶段首先标记所有可达对象然后清除未标记的对象。标记-清除算法会产生内存碎片可能导致内存分配效率下降。 复制Copying该算法将堆内存分为两个区域每次只使用其中一个区域。当一个区域的内存空间被占满时将存活的对象复制到另一个区域然后清除当前区域中的所有对象。复制算法消耗较多的内存空间但是回收效率较高。 标记-整理Mark and Compact该算法结合了标记-清除和复制算法的优点。首先标记可达对象然后将存活的对象向一端移动然后清除边界之外的所有对象。标记-整理算法可以减少内存碎片但是回收效率较低。
Java的垃圾回收机制使得开发者无需手动释放内存减少了内存管理的复杂性。通过合理选择垃圾回收算法和调整垃圾回收的参数可以优化内存的使用和程序的性能。
24 如何判断是否能够回收
在Java的垃圾回收机制中判断对象是否可以被回收通常基于可达性分析Reachability Analysis算法。该算法通过从根对象如线程栈、静态变量等出发遍历对象图谱判断对象是否可达。
如果一个对象不再被任何根对象引用即无法通过引用链与根对象相连那么该对象被认为是不可达的可以被回收。以下情况可能导致对象不可达 强引用断开如果对象只被强引用指向当这些强引用断开时对象就变得不可达。 软引用、弱引用断开如果对象只被软引用或弱引用指向并且内存不足时垃圾回收器可能会回收这些对象。 虚引用断开虚引用是最弱化的引用类型它不能单独使用必须与引用队列ReferenceQueue一起使用。当虚引用与引用队列断开时对象变得不可达。
需要注意的是判断对象是否可达是垃圾回收器的工作开发者无法直接控制对象的回收。垃圾回收器会周期性地执行垃圾回收操作自动回收不再使用的对象。
一般情况下开发者无需显式地判断对象是否可回收。Java的垃圾回收机制会自动管理内存回收不再使用的对象减轻了开发者的内存管理负担。
25 垃圾回收算法有哪几种
垃圾回收算法有以下几种常见的类型 标记-清除算法Mark and Sweep这是最基本的垃圾回收算法之一。它分为两个阶段标记阶段和清除阶段。标记阶段遍历对象图谱标记所有可达的对象。清除阶段清除未被标记的对象并释放它们所占用的内存空间。标记-清除算法可能会产生内存碎片导致内存分配效率下降。 复制算法Copying复制算法将堆内存分为两个区域每次只使用其中一个区域。当一个区域的内存空间被占满时存活的对象会被复制到另一个区域并清除当前区域中的所有对象。复制算法消耗较多的内存空间但回收效率较高。 标记-整理算法Mark and Compact标记-整理算法结合了标记-清除和复制算法的优点。标记阶段遍历对象图谱标记所有可达的对象。整理阶段将存活的对象向一端移动并清除边界之外的所有对象。标记-整理算法减少了内存碎片但回收效率较低。 分代算法Generational分代算法根据对象的生命周期将堆内存划分为不同的代。通常将堆内存分为新生代Young Generation和老年代Old Generation。新生代中的对象生命周期较短使用复制算法进行回收老年代中的对象生命周期较长使用标记-清除或标记-整理算法进行回收。分代算法根据对象的特点和生命周期来优化垃圾回收的效率。 并发标记算法Concurrent Marking并发标记算法是一种在应用程序运行同时执行垃圾回收的算法。它通过并发地标记对象来减少垃圾回收对应用程序的影响。常见的并发标记算法有CMSConcurrent Mark Sweep和G1Garbage-First算法。
这些垃圾回收算法各有特点可以根据应用程序的需求选择合适的算法来优化内存管理和垃圾回收效率。
26 内存对象的分配策略
内存对象的分配策略是决定如何在内存中分配和管理对象的方式。在Java中常见的内存对象分配策略有以下几种 栈上分配基本类型的变量和对象的引用可以在栈上进行分配。栈上分配的特点是速度快分配和释放内存的开销小但对象本身并不存储在栈上而是存储在堆上。 堆上分配大多数对象都是在堆上进行分配的。堆上分配的特点是灵活性高可以动态地分配和释放内存但分配和回收的开销相对较大。 对象池对象池是一种将对象预先创建并保存在内存中的技术。通过对象池可以避免频繁地创建和销毁对象提高对象的重用性和性能。 标量替换标量替换是一种优化技术将一个对象拆分为多个独立的标量类型进行存储。这样可以将对象的成员变量分散到不同的位置提高内存访问的效率。 TLABThread-Local Allocation BufferTLAB是一种用于提高多线程环境下对象分配效率的技术。每个线程都有自己的TLAB用于分配对象减少线程之间的竞争和同步开销。
选择适当的内存对象分配策略可以提高程序的性能和内存利用率。不同的策略适用于不同的场景和需求开发人员需要根据具体情况进行选择和优化。
27 说一说如何理解双亲委派模型
双亲委派模型Parent Delegation Model是Java类加载器的一种工作机制。它是通过一种层次结构的方式来管理类的加载确保类的加载和安全性。
在双亲委派模型中类加载器之间形成了一个层次结构每个类加载器都有一个父类加载器除了顶层的启动类加载器Bootstrap Class Loader没有父加载器。当一个类加载器需要加载一个类时它首先会委派给其父加载器进行加载只有当父加载器无法加载时才由当前加载器自己进行加载。
这种层次结构的加载方式有以下优点 避免重复加载当一个类需要被加载时首先会由最顶层的启动类加载器尝试加载。如果启动类加载器无法加载它会委派给扩展类加载器Extension Class Loader然后再依次委派给应用程序类加载器Application Class Loader等。这样可以避免重复加载同一个类提高了类加载的效率。 安全性保证通过双亲委派模型可以确保核心Java类库由启动类加载器加载而不会被应用程序的类加载器替换。这样可以防止恶意代码通过替换核心类库来破坏Java运行环境的安全性。 类隔离每个类加载器都有自己的命名空间加载的类只能访问自己命名空间中的类无法访问其他类加载器加载的类。这种类隔离机制可以实现不同类加载器加载的类互相隔离保证类的独立性和安全性。
通过双亲委派模型Java类加载器可以按照一定的层次结构进行加载确保类的加载顺序、避免重复加载和提高安全性。
28 System.gc()和Runtime.gc()会做什么事情
System.gc() 和 Runtime.gc() 都是用于手动触发垃圾回收的方法它们的作用是尝试请求垃圾回收器执行垃圾回收操作。
具体来说当调用 System.gc() 或 Runtime.gc() 时垃圾回收器会被建议执行垃圾回收操作但并不能保证垃圾回收器会立即执行。垃圾回收器的执行与具体的JVM实现有关可能会受到一些策略、配置或系统负载等因素的影响。
调用 System.gc() 或 Runtime.gc() 的目的是为了主动释放不再使用的对象以便回收内存空间。这在某些情况下可能对程序的性能和内存管理有所帮助但在大多数情况下Java的垃圾回收机制会自动管理内存不需要手动触发垃圾回收。
需要注意的是虽然可以调用 System.gc() 或 Runtime.gc() 方法但并不能保证垃圾回收器会立即执行垃圾回收操作也不能保证回收所有的垃圾对象。因此在正常情况下不建议频繁调用这些方法而是让垃圾回收器根据需要自动执行垃圾回收。
29 finalize()方法什么时候被调用析构函数 (finalization) 的目的是什么
finalize() 方法是Java中的一个特殊方法用于在对象被垃圾回收之前进行清理操作。该方法定义在 Object 类中所有的Java类都可以重写该方法。
finalize() 方法在对象被垃圾回收器回收之前被调用但并不能保证一定会被调用。垃圾回收器在执行垃圾回收操作时会在回收对象之前检查是否重写了 finalize() 方法如果有则会调用该方法进行清理操作。
finalize() 方法的目的是允许对象在被销毁之前执行一些必要的清理操作例如关闭文件、释放资源、解除锁定等。然而由于无法确定 finalize() 方法何时被调用也无法保证它会被及时执行因此不应该依赖它来进行重要的资源释放或清理操作。
在Java 9及以后的版本中 finalize() 方法已被标记为过时deprecated不推荐使用。取而代之的是使用 try-finally 或 try-with-resources 语句块来确保资源的正常释放和清理操作的执行。这样可以更可靠地管理对象的生命周期和资源的释放。
30 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
当对象的引用被置为 null 时并不会立即释放对象占用的内存。垃圾收集器只有在执行垃圾回收时才会检测到不再被引用的对象并将其标记为垃圾进行回收。
垃圾收集器的具体回收时机是不确定的它会根据需要和内存压力来决定何时执行垃圾回收操作。一般情况下垃圾收集器会在内存不足时或达到一定条件时触发垃圾回收。
当垃圾收集器执行垃圾回收时它会标记不再被引用的对象并释放它们所占用的内存空间。这意味着即使将对象的引用置为 null只有在垃圾回收发生后对象才会被回收并释放内存。
因此将对象的引用置为 null 可以帮助标记对象为垃圾但并不会立即释放对象占用的内存。垃圾收集器的具体回收时机是由垃圾收集器自行决定的。
31 什么是分布式垃圾回收(DGC)它是如何工作的
分布式垃圾回收Distributed Garbage CollectionDGC是一种用于分布式系统中的垃圾回收机制。在分布式系统中每个节点都有自己的内存空间和垃圾回收器因此需要一种机制来协调和管理节点之间的垃圾回收操作。
DGC的工作原理如下 标记Marking每个节点的垃圾回收器从根对象开始标记所有可达的对象。这个过程与单节点的标记过程类似。 通信Communication标记阶段完成后各个节点会通过网络通信将标记信息传递给其他节点。这样每个节点都能了解到其他节点上的可达对象。 清除Sweeping在清除阶段每个节点根据收到的标记信息清除本地不再被其他节点引用的对象。这样每个节点都可以独立地回收自己的垃圾。
DGC的关键在于节点之间的通信和协调。通过标记和通信阶段每个节点都能了解到其他节点的对象引用情况从而进行准确的垃圾回收。DGC的目标是确保分布式系统中的所有节点都能够及时回收不再被引用的对象释放内存资源。
DGC的实现可以基于不同的协议和算法。常见的DGC算法包括基于引用计数、基于标记-清除和基于复制等。根据具体的分布式系统架构和需求可以选择适合的DGC算法来实现分布式垃圾回收。
32 串行(serial)收集器和吞吐量(throughput)收集器的区别是什么
串行Serial收集器和吞吐量Throughput收集器是JVM中两种不同类型的垃圾回收器它们在垃圾回收的方式和性能目标上有所区别。 串行收集器串行收集器是最基本的垃圾回收器它使用单线程进行垃圾回收操作。它适用于单核处理器或小型应用。串行收集器的特点是简单高效停顿时间较短。它的主要目标是最大限度地减少垃圾回收对应用程序的影响适用于对响应时间有较高要求的应用。 吞吐量收集器吞吐量收集器是一种注重整体吞吐量的垃圾回收器。它使用多个线程并行进行垃圾回收操作以提高垃圾回收的效率。吞吐量收集器适用于多核处理器和对吞吐量要求较高的应用。它的主要目标是最大化系统的吞吐量即在单位时间内执行的业务代码时间占总时间的比例最大。
总结来说串行收集器注重最小化垃圾回收对应用程序的影响适用于对响应时间有较高要求的应用而吞吐量收集器注重最大化系统的吞吐量适用于对整体性能有较高要求的应用。选择哪种垃圾回收器取决于应用程序的特点、硬件环境和性能需求。
33 在Java中对象什么时候可以被垃圾回收
在Java中对象可以被垃圾回收GC的时机是由Java虚拟机JVM的垃圾回收器自动决定的通常遵循以下几个条件 对象不再被引用当一个对象没有任何强引用指向它时即没有任何方式可以访问到该对象它就成为了垃圾对象。垃圾回收器会检测并回收这些对象。 对象不可达如果一个对象无法通过引用链与任何根对象如线程栈中的对象引用、静态变量等相连那么它被认为是不可达的也就是垃圾对象。垃圾回收器会检测并回收这些对象。 对象被标记为可回收在垃圾回收的过程中垃圾回收器会对堆中的对象进行标记标记为可回收的对象。这通常是通过可达性分析算法来判断对象是否可达的。
需要注意的是垃圾回收的具体时机是由垃圾回收器自动决定的无法精确控制。一般情况下垃圾回收器会根据内存的使用情况和回收策略来决定何时执行垃圾回收操作。
值得一提的是即使对象满足了垃圾回收的条件回收操作也不是立即发生的而是在垃圾回收器执行垃圾回收的时候才会进行回收。垃圾回收的具体时机和频率是由JVM的垃圾回收策略和配置参数决定的。
34 JVM的永久代中会发生垃圾回收么
JVM的永久代Permanent Generation是Java 8之前的概念用于存储类的元数据、常量池、静态变量等。在Java 8及以后的版本中永久代被元空间Metaspace所取代。
在永久代中垃圾回收器并不会直接回收垃圾对象。永久代的垃圾回收主要针对的是无效的类定义、无用的常量和无用的符号引用。这些垃圾回收操作通常发生在类的卸载过程中当一个类不再被引用或者被加载器所持有时JVM会触发相应的垃圾回收过程。
需要注意的是永久代的垃圾回收并不像堆内存的垃圾回收那样频繁发生。永久代的大小是有限的并且在JVM启动时就被固定下来因此永久代的垃圾回收主要是为了回收无用的类定义和符号引用以避免永久代空间被耗尽。
在Java 8及以后的版本中永久代被元空间所取代。元空间不再是JVM内存的一部分而是使用本地内存来存储类的元数据。与永久代相比元空间的垃圾回收更加灵活不再受到固定大小的限制。
总结来说JVM的永久代在Java 8之前会发生一些针对类定义和符号引用的垃圾回收操作但频率较低主要是为了避免永久代空间被耗尽。在Java 8及以后的版本中永久代被元空间所取代垃圾回收更加灵活。
35 Java中垃圾收集的方法有哪些
Java中的垃圾收集Garbage Collection是自动进行的程序员无需显式地调用垃圾收集方法。Java虚拟机JVM会自动管理内存根据需要执行垃圾回收操作。以下是一些常见的垃圾收集方法 标记-清除Mark and Sweep标记-清除是最基本的垃圾收集算法之一。它分为两个阶段标记阶段和清除阶段。在标记阶段垃圾回收器标记所有可达的对象。在清除阶段垃圾回收器清除未标记的对象释放内存空间。 复制Copying复制算法将堆内存分为两个区域每次只使用其中一个区域。当一个区域的内存空间被占满时存活的对象会被复制到另一个区域然后清除当前区域中的所有对象。复制算法消耗较多的内存空间但回收效率高。 标记-整理Mark and Compact标记-整理算法结合了标记-清除和复制算法的优点。首先标记可达对象然后将存活的对象向一端移动然后清除边界之外的所有对象。标记-整理算法可以减少内存碎片但回收效率较低。 分代收集Generational Collection分代收集是一种基于对象生命周期的垃圾收集策略。将堆内存分为不同的代如新生代和老年代。新生代中的对象生命周期较短使用复制算法进行回收老年代中的对象生命周期较长使用标记-清除或标记-整理算法进行回收。 并发收集Concurrent Collection并发收集是指在应用程序运行的同时进行垃圾回收操作。并发收集算法充分利用多线程使得垃圾回收的停顿时间最小化以提高应用程序的响应性能。
需要注意的是具体使用哪种垃圾收集方法取决于JVM的实现和配置以及应用程序的特性和需求。JVM会根据运行时的情况和垃圾回收器的选择来决定使用哪种垃圾收集方法。
36 堆栈的区别队列和栈是什么有什么区别
堆Heap和栈Stack是计算机内存中两种不同的数据结构。
堆Heap是用于动态分配内存的一种数据区域。在堆中内存的分配和释放是无序的可以根据需要动态地分配和释放内存空间。堆通常用于存储动态创建的对象和数据结构。
栈Stack是一种具有特定结构的数据区域。栈采用后进先出LIFO的原则即最后进入栈的元素最先被访问和处理。栈主要用于存储方法的局部变量、方法调用和返回信息等。
队列Queue和栈Stack都是常见的数据结构用于存储和操作数据。
队列是一种先进先出FIFO的数据结构即最先进入队列的元素最先被访问和处理。队列通常具有两个基本操作入队enqueue将元素添加到队列的末尾出队dequeue从队列的头部移除元素。
栈是一种后进先出LIFO的数据结构即最后进入栈的元素最先被访问和处理。栈通常具有两个基本操作压栈push将元素添加到栈的顶部弹栈pop从栈的顶部移除元素。
主要区别如下
数据访问顺序队列是先进先出栈是后进先出。数据操作队列支持在队列的头部和尾部进行插入和删除操作而栈只支持在栈的顶部进行插入和删除操作。使用场景队列常用于实现等待队列、任务调度等场景而栈常用于实现函数调用、表达式求值等场景。
需要根据具体的应用场景和需求选择使用队列还是栈。
37 怎么判断对象是否可以被回收
在Java中判断对象是否可以被回收通常依赖于垃圾回收器的算法和策略。Java的垃圾回收器通过判断对象的可达性来确定对象是否可以被回收。
一个对象被判定为可回收的条件是对象没有被任何强引用Strong Reference指向即没有任何强引用链可以从根对象如线程栈、静态变量等到达该对象。当垃圾回收器进行垃圾回收时会从根对象开始遍历对所有可达的对象进行标记未被标记的对象即为不可达对象可以被回收。
除了强引用外还有其他类型的引用如软引用Soft Reference、弱引用Weak Reference和虚引用Phantom Reference。这些引用类型的对象在垃圾回收时具有不同的回收条件和行为。 软引用Soft Reference当内存不足时垃圾回收器可能会回收软引用指向的对象。软引用通常用于实现缓存等场景可以根据内存情况自动调整缓存的大小。 弱引用Weak Reference弱引用指向的对象在垃圾回收时无论内存是否充足都会被回收。弱引用通常用于实现辅助数据结构如WeakHashMap。 虚引用Phantom Reference虚引用是一种最弱化的引用类型主要用于跟踪对象被垃圾回收器回收的状态。虚引用本身无法单独使用必须与引用队列ReferenceQueue一起使用。
需要注意的是判断对象是否可以被回收是垃圾回收器的工作开发人员无法直接控制对象的回收时机。可以通过适当地使用引用类型来影响对象的可达性从而间接地影响对象的回收行为。
38 Java中都有哪些引用类型
在Java中有以下几种引用类型 强引用Strong Reference强引用是最常见的引用类型如果一个对象具有强引用垃圾回收器不会回收该对象。只有当没有任何强引用指向一个对象时该对象才会被判定为垃圾并被回收。 软引用Soft Reference软引用是一种相对强引用弱化的引用类型。当内存不足时垃圾回收器可能会回收软引用指向的对象。软引用通常用于实现内存敏感的缓存使得缓存能够根据内存情况自动调整。 弱引用Weak Reference弱引用是一种比软引用更弱化的引用类型。当垃圾回收器进行垃圾回收时无论内存是否充足都会回收弱引用指向的对象。弱引用通常用于实现对象的辅助数据结构如WeakHashMap。 虚引用Phantom Reference虚引用是一种最弱化的引用类型。虚引用主要用于跟踪对象被垃圾回收器回收的状态它不能单独使用必须与引用队列ReferenceQueue一起使用。
通过使用不同类型的引用可以控制对象的生命周期和垃圾回收行为。强引用是最常见的引用类型其他引用类型主要用于实现特定的内存管理需求。
39 新生代垃圾回收器和老生代垃圾回收器都有哪些有什么区别
新生代垃圾回收器和老生代垃圾回收器是JVM中用于回收不同内存区域的两种垃圾回收器。
新生代垃圾回收器主要负责回收新创建的对象而老生代垃圾回收器主要负责回收存活时间较长的对象。它们之间的区别如下
新生代垃圾回收器
主要关注对象的短暂存活时间。通常使用复制算法进行垃圾回收将新生代内存划分为Eden区和两个Survivor区对象的存活时间较短大部分对象会很快被回收。回收过程会产生较少的内存碎片。停顿时间较短适用于对响应时间有较高要求的应用。
常见的新生代垃圾回收器有
Serial收集器单线程执行垃圾回收操作。ParNew收集器多线程执行垃圾回收操作是Serial收集器的多线程版本。G1收集器将新生代划分为多个Region采用复制算法进行垃圾回收。
老生代垃圾回收器
主要关注存活时间较长的对象。通常使用标记-清除或标记-整理算法进行垃圾回收对象的存活时间较长需要更复杂的回收策略。回收过程可能会产生较多的内存碎片。停顿时间较长适用于对吞吐量要求较高的应用。
常见的老生代垃圾回收器有
Serial Old收集器单线程执行垃圾回收操作。Parallel Old收集器多线程执行垃圾回收操作是Serial Old收集器的多线程版本。CMS收集器并发执行垃圾回收操作以减少停顿时间。G1收集器将老生代划分为多个Region采用标记-整理算法进行垃圾回收。
新生代和老生代垃圾回收器的选择取决于应用程序的特点和需求。新生代垃圾回收器适用于短暂存活的对象注重响应时间而老生代垃圾回收器适用于长时间存活的对象注重吞吐量。
40 简述分代垃圾回收器是怎么工作的
分代垃圾回收器是一种基于对象生命周期的内存管理策略将堆内存划分为不同的代Generation根据对象的存活时间将其分配到不同的代中并针对不同代采用不同的垃圾回收算法和策略。
分代垃圾回收器通常将堆内存分为新生代Young Generation和老年代Old Generation两个主要部分有些垃圾回收器还会引入一个幸存者代Survivor Generation。
新生代新创建的对象被分配到新生代这里的对象通常具有较短的生命周期。新生代通常使用复制算法进行垃圾回收。它将新生代划分为一个Eden区和两个Survivor区对象首先被分配到Eden区当Eden区满时存活的对象会被复制到一个空闲的Survivor区然后清空Eden区。在多次垃圾回收后仍然存活的对象会被晋升到老年代。
老年代存活时间较长的对象被分配到老年代这里的对象通常具有较长的生命周期。老年代通常使用标记-清除或标记-整理算法进行垃圾回收。由于老年代的对象存活时间较长垃圾回收的频率相对较低。
幸存者代幸存者代是在新生代中的两个Survivor区中的一个。当一个Survivor区满时存活的对象会被复制到另一个空闲的Survivor区同时清空原Survivor区。多次垃圾回收后仍然存活的对象会被晋升到老年代。
分代垃圾回收器的工作原理是基于对象的存活时间和特点通过针对不同代采用不同的垃圾回收算法和策略来优化垃圾回收的效率。这种策略能够提高垃圾回收的性能和吞吐量减少停顿时间并提高应用程序的性能和响应性。
