1:对象为什么会产生内存？为何要回收？

在计算机的世界里，内存可以粗略的认为就是画板，你的数据最终是要到画板上进行计算的，可是画板空间有限，数据倒是可以一直产生，结合实际，你大概也能猜到，画板快画不下了，就要开始把已经算过的或者没人用的数据都擦掉，这样才能进行新的运算。

2：JVM分为几块区域，都是干什么的

• 基本都背过，号称五个区域，堆，java栈，本地方法栈，程序计数器，方法区。
• 其实可以从实际出发，java中的多线程，每个线程总得知道自己执行的一些数据吧，比如执行到哪了？虽然你写的代码 只有一份，每个线程去执行的时候总得分开吧（老师出了一道题，两个人去画板上答题，总不能共用一块区域吧）。
• 咱们就拿老师出题的例子吧，老师出的题，每个学生看到的都是一样的，这个题目，就没必要每个学生都要自己再写一遍吧？要知道黑板空间有限，jvm要做的，就是在有限的黑板，尽量多的做事。那好，我们把黑板最上方空出来一块，专门放大家都可能用得上的东西，这块就是方法区。每个学生都可以看做是一个线程，有时候你可能题没做完，要去上个厕所，你得记一下你做到第几道了，以便回来快速定位自己下一步要干啥，这个区域，叫程序计数器，要注意，每个学生做题速度不一样，所以这个程序计数器肯定是每个学生都要记，而且不让别的学生看（线程私有），那做题的时候，每个学生计算步骤，肯定也不能共享了，这块地方，叫java栈（虚拟机栈），还有一部分专门是native方法专用的，叫本地方法栈。剩下的一块，也是最大的，就是堆，这块就是大家进行验算的地方。在c语言里，每个人要自己申请空间，用完还得自己擦掉，在java里，是有个专门的人大概估算你要占用多少，验算完也不用立刻擦掉，啥时候这个地方快没空了再一起擦掉，也就是gc线程的垃圾自动回收。

3：类的加载过程

你写的.java代码，是要打包，运行在容器上，如果你去看一下打好的包，实际上你会发现你的.java代码变成了.class文件，毕竟机器也不认识你写的东西，最终你写的代码是要转化成机器能识别并运行的语言。当jvm加载到你的类，会进行验证（看一下你是不是符合规范），准备（给你的静态变量初始化，分配空间），解析，初始化（给静态变量赋值），如果此时发现有父类，会优先把父类加载。

• 类加载器的概念：每一个类，都是要被加载到jvm中的，那java里大致有几种类加载器呢？
• 1：Bootstrap ClassLoader核心类库加载器，专门加载/lib下的核心类库的
• 2：extExtension ClassLoader 扩展类库加载器，专门加载/lib/ext下的扩展类库
• 3：application ClassLoader 加载classpath环境变量下的，可以粗略认为就是你写的java代码
• 4：自定义类加载器，自己实现。
• 双亲委派模型：大概意思就是，加载一个类的时候，会先让自己父类加载，父类再让他的父类加载，直到无父类，然后开始逐级向下，知道碰到能加载的类加载器才会停止。 这样做的好处就是防止重复加载

4：对象回收过程

• jvm的分代回收：分代回收算法。jvm把内存区域分为两部分，年轻代和老年代，年轻代放快进快出的对象，老年代尽量放长时间存放的对象。年轻代分为eden区和两块Survivor区（姑且称为S0和S1）。
• 对象从eden区出生，直到enen满了，就会进行ygc，在这之前，会先判断老年代的可用连续内存是不是比年轻代大（极端情况下年轻代对象都存活，这个时候肯定要把对象放到老年代），如果老年代空间足够，就会正常ygc（年轻代gc），如果老年代不够，就看是不是开了空间担保机制（默认都是打开的），没开就直接老年代gc一下，腾点空，然后再年轻代gc，如果开了担保机制，就看历史平均进入老年代对象是不是大于目前老年代连续内存，要是小于，就正常ygc，要是大于，就会fullgc了。
• 那如果老年代空间都足够，年轻代就会正常gc，此时如果存活对象大于Survivor区，就把这部分对象直接放老年代，否则就把存活的对象放到S0，然后把剩下的垃圾全部清除掉。等下一次又满了，就把S0和Eden区存活的对象丢到S1，把enen和S0全部清空，一直保证有一个S区是空的。如果对象年轻代放不下了，fullgc后也没有空间了，就OOM了（内存溢出）。 有图为证： 当然，除了S区放不下存活对象会进入老年代，还有其他可能，比如设置了大对象直接进入老年代，比如有的对象经过15次（可以调整）ygc还没回收掉也会进入老年代，或者到达了动态年龄限制（比如S0有100M内存，里面50M以下都是5岁以下的，那超过5岁的都会被扔到老年代），林林总总，主要就是一个目的，把那些长期存在的放老年代，尽量减少fullgc频率。 年轻代的回收一般是复制算法(从存活的放到S0或者S1也能看出来，就是把存活对象复制一份，其他全部直接清空)，老年代则一般是标记整理，把存活的对象都放一起，移动一下，腾出更多空间

5：什么样的对象才是可以回收的

一般目前主流是可达性算法分析，也就是从根节点GCRoots开始找，看引用了谁，凡是对象向上追踪调用链，追不到GCRoots节点的，都叫垃圾对象，说明可以回收。 对象1-4就不能回收，其他都可以回收，一般来说，静态变量可以当GCroots节点，还有栈中的局部变量也可以.

6：几种常见垃圾收集器组合

• 各种收集器

• 共七种

• Serial，ParNew，Parallel Scavenge，

• CMS，Serial Old，Parallel Old

• G1

• 目前jdk1.9之前默认是Parallel Scavenge（年轻代）+Parallel Old（老年代） jdk1.9已经开始默认用G1收集器了。 不过1.8前，大多数用的都是cms+parnew组合

• 先从正经的最原始收集器开始说。在还是单核为主的时候，收集器都是单线程处理的，Serial+Serial Old，比较简单，年轻代gc的时候先暂停用户全部线程，然后用复制算法开始清理，老年代也类似，暂停用户线程，不允许创建对象，然后开始标记-整理-清除把垃圾对象回收。思路简单，不过有stw过程（stop the word），用户体验不好，有时候回收的很慢。

• 后来多核cpu出现后，出现并行收集器，也就是上面的多线程版本Parallel Scavenge+Parallel Old，就是在暂停用户线程的时候，多个cpu一起清理垃圾，加快速度，这套组合的特点就是吞吐量优先，也就是你可以设置他的吞吐量，大概有多久是不可用的，他会自适应调节eden和s区大小。

• 接下来就是ParNew+cms组合，这套收集器的特点就是对响应时间有要求，其实可以这么想，10个碗要刷，10个人急等着吃饭，你是选择一次洗一个，然后尽快让一个人先吃，还是一次洗完，大家一起吃。一次洗一个，时间快，一次洗10个，效率高。换言之，优化gc时间，就是响应时间优先，减少gc次数，就是吞吐量优先。这套组合有个特别的地方，就是cms在老年代gc的时候不会完全暂停用户线程。直接上图 第一步先把GCRoots直接引用的对象标记，虽然暂停了用户线程，不过这一步很快，追踪完立刻恢复用户线程，多线程并发跟用户线程一起跑，把刚才第一步追踪的对象继续往下深追，这一步涉及的对象比较多，不过不影响用户线程，虽然有点耗cpu，紧接着再次暂停，把第二步新产生的对象和已经不再被引用的对象标记出来，这一步也很快，第四步就是并发的清除对象，这个时候有可能新进来一部分对象，叫浮动垃圾，由于此时没有暂停，新进来的对象可能大于剩余空间（毕竟清除还没结束），所以cms处理器要设置一个阈值，默认92%，给浮动垃圾留一部分空间，不过如果真的发生了还是不够的情况，cms就会变成seral old处理，不玩花里胡哨的，全部暂停，单线程处理oldGc。

• 剩下的就是G1处理器 这个处理器跟上面的似乎有点不同。上面的好得明面上也固定了老年代和年轻代。G1则选择了新的形式Region，把内存分成了很多小块，摒弃了固定的年轻代和老年代，都可以互相转化。

• region最多有2048个，每个的大小必须是2的倍数，如1,2,4,8等，假如你的堆内存是4096，那每个region就是2M，大小相等。此时会默认新生代占比5%，当然也可以用-XX:G1NewSizePercent指定，随着对象越来越多，新生代可以扩大至60%。也能用-XX:G1MaxNewSizePercent指定，此时会发生ygc，回收完新生代的region会减少。不过还是有enen和S区的概念，比例也是可以设置的。不过这个垃圾回收就比较特殊了，虽然也会有stw的过程，不过这个过程可以指定，这里举个例子，我看到十个碗要刷，现在可能只有三个人要吃饭，而且规定我三分钟要让这三个人吃饭，我扫了一眼这十个碗，默默标记了一下，有一个碗烂了一个坑，刷的时候小心翼翼，肯定得1分钟才能刷完，2号碗就不错，滑溜溜还没油，十秒我就能刷完，好了，不知道各位发现没有，他说三分钟要吃饭，那我肯定要选择一个最优策略，我不用把所有碗都刷了，只需要在他指定时间内刷就行，当然，他要说1秒刷完，完全没有意义（在g1里默认200ms），不过你要说一分钟，我有可能10秒就刷完了，那剩下的时间我是咋办？还是我先把中等难度的，正好一分钟能刷3个的刷了？所以，别看g1可以设置的东西少了，如果不明白原理，调优更难了。如果一个大对象，也就是超过region区50%的对象，现在就不会被分入老年代了，他属于一个特殊区域。新生代gc或者mixgc的时候会顺便把他也回收了。额，啥叫mixGC？可以类比fullgc，不过这里又有点特殊，毕竟你指定了停顿时间，所以g1还是会择优，想出一个指定时间内最大范围内回收垃圾的路径，可能同时回收年轻代，老年代和大对象。老年代达到总内存45%会触发mixgc，-XX:InitiatingHeapOccupancyPercent调节。mixgc的过程前三步跟cms比较类似，初始标记-并发标记-重新标记 不过下一步，也会暂停，执行混合回收，这个时候会计算大概需要释放多少Region，不过不会一次结束，而是会分多次执行，默认8次-XX:G1MixedGCCountTarget指定。不过如果空余region达到总内存5%，则不用再执行下面的次数了。-XX:G1HeapWastePercent可以指定剩余内存比例。不过如果单个Region有85%的存活对象（-XX:G1MixedGCLiveThresholdPercent），就不用了清除了，毕竟混合回收也是基于复制算法的，你基本所有对象都在活着，还复制个毛线..这里再举个栗子，混合回收阶段，我算好要洗8个碗就好了，正好分8次洗，这样我每次刷一个碗就能对外提供，每次都等一秒，而不是8秒不等，一次等8秒。。在我刷完3个之后，发现剩余的空碗已经占了总碗个数的5%，得，这次回收就可以结束了。所谓的回收，就是把没人吃的剩饭倒掉，有人吃的都倒一个新碗，等把剩饭倒到新碗里，之前的碗不就自然空出来了嘛。

• 其实g1的核心原理也就是把原来一次要做的事，分成几次做，尤其是很大堆内存，半小时不用gc，一gc就停顿30秒，这不扯犊子吗。

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