简聊GC一.如何判断一个对象是否应该被回收？引用计数法：给对象增加一个引用计数器，当对象被引用就加1，当失效的时候就减

一.如何判断一个对象是否应该被回收？

引用计数法：给对象增加一个引用计数器，当对象被引用就加1，当失效的时候就减1，应用计数为0的时候就可以被回收

缺点：不准确，两个对象如果存在循环依赖那永远都不会为0，就不能被回收

可达性分析：通过一系列的GC Roots的对象作为起始点，从这些根节点开始向下搜索，搜索所走过的路径称为引用链（Reference Chain），当一个对象到GC Roots没有任何引用链相连时，则证明此对象是不可用的

二.哪些对象可以作为GC Roots呢？

*虚拟机栈中的引用对性
*方法区中类静态属性引用的对象
*方法区中常量所引用的对象
*本地方法栈中Native中引用的对象
虚拟机内部的引用对象（类记载器、基本数据对应的Class对象，异常对象）。
所有被同步锁（Synchronnized）持有的对象。
描述虚拟机内部情况的对象（如 JMXBean、JVMTI中注册的回调、本地缓存代码）。
垃圾搜集器所引用的对象。

三.Java中有几种引用？

强引用: 这种对象只要有引用就不会被回收；

Object object =new Object()`

软引用:如果一个对象只具有软引用，在内存空间足够的时候，垃圾回收器是不会回收它的；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。

SoftReference<MyObject> myObjectSoftReference = new SoftReference<>(new MyObject());

弱引用:弱引用只要在GC的时候就会被回收，案例:ThreadLocal

 WeakReference<String> weakRef = new WeakReference<String>(str); // 弱引用

虚引用：虚引用与其他几种引用都不同，它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器回收。虚引用与软引用和弱引用的一个区别在于：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存在该对象的虚引用，来了解这个对象是否将要被回收。可以用来作为GC回收Object的标志。

四.能够找到 Reference Chain 的对象，就一定会存活么？

JVM判断对象是否是垃圾采用的是可达性分析算法，通过 GC Roots 来判定对象存活，从GC Roots向下追溯、搜索，会产生一个叫做 Reference Chain 的链条，但是能够找到 Reference Chain 的对象却不一定会存活，还得考虑到对象的引用类型，比如如果对象是软引用类型，那么在堆内存不足时，该对象就会在GC时被回收，而如果对象是弱引用类型，那么只要发生了GC，该对象就会被回收。

五.垃圾回收算法有哪几种？及优缺点？

标记清除：分为两个阶段标记阶段和清除阶段，在标记阶段首先通过根节点寻找被引用的对像进行标记，在第二阶段会清楚未被标记的对象；
- 缺点：产生空间的不连续；
- 步骤：一次标记，一次清除，两次扫描；
- 场景：老年代
复制算法：从根集合节点进行扫描，标记出所有存活的对象，并且将存活的对象复制移动到另一块空白内存中，然后将另一块未移动的对象清楚；
- 缺点：浪费空间，必须保证有一块空间是空白的，并且需要复制移动，比较慢；
- 步骤：一次标记伴随着复制和移动；
- 场景：年轻代，朝生夕死的对象；
标记整理:是标记清除的升级，保证了空间连续行，从根节点找到所有引用的对象，并将其压缩，进行整理，将存活的对象放在另一端，清除另一片区域；
- 缺点：在整理过程中要进行移动，吞吐量会减少，停顿时间会增加；
- 步骤：一次标记，一次整理，一次清除；
- 场景：老年代；
分代算法：老年代和年轻代分别使用不同的回收算法，叫做分代算法；

六.YoungGC，OldGC，FullGC，Mixed GC产生的情况及原因，带来的危害，如何避免？

YoungGC：
- 什么时候会YoungGC：
Eden区空间不足时，触发YoungGC;Eden区占了新生代的80%，大部分对象都是“”朝生夕死“的，因此YoungGC会比较频繁,YoungGC会引发STW，暂停其他用户线程，等GC结束后，用户线程才恢复;
- 堆中TLAB：
如果我们开启了-XX:UseTLAB,JVM会优先在TLAB区域上进行分配，这是线程私有的区域，默认情况下TLAB的空间占Eden区域的1%，也可以通过配置属性配置占比大小（-XX:TLABwasteTargetPerence）, 如果分配失败，JVM会通过使用加锁的方式在Eden区进行分配；
- 逃逸分析：
不是所有的对象都会分配到堆中，在JDK6u23版本后就默认开启了逃逸分析，通过逃逸分析的方法，一个对象如果没有逃逸出方法的话（对象只在一个方法中使用），那么就可能优化成栈上分配，随着方法执行的结束，栈空间就被移除；
- 什么情况会直接分配到老年代：
新生区的对象默认生命周期超过 15 ，将进入老年代，设置 JVM 参数：-XX:MaxTenuringThreshold=N 进行设置；大对象大数组：所谓的大对象是指需要大量连续内存空间的java对象,最典型的大对象就是那种很长的字符串以及数组,大对象对虚拟机的内存分配就是坏消息,尤其是一些朝生夕灭的短命大对象,写程序时应避免。空间分配担保：在一次安全Minor GC 中，存活的对象不能在另一个Survivor 完全容纳，则会通过担保机制进入老年代动态年龄判断：判断s区的相同年龄的对象的大小总和s区内存空间的一半，那么大于这个你年龄的对象会放到老年代；
OldGC
- 什么时候会OldGC：

老年代空间不足时，触发MajorGC；目前只有CMS GC会单独回收老年代的行为，很多时候MajorGC与FullGC混淆使用，区别在于是老年代的回收还是整堆回收；MajorGC的速度一般会比YoungGC慢10倍以上，STW的时间更长

FULLGC
- 什么时候会FULLGC：
1. 调用System.gc（）
2. 老年代空间不足
3. 方法区空间不足
4. 通过Minor GC后进入老年代的平均大小大于老年代的可用内存
5. 由Eden区、survivor space1（From Space）区向survivor space2（To Space）区复制时，对象大小大于To Space可用内存，则把该对象转存到老年代，且老年代的可用内存小于该对象大小
MixedGC
- 什么时候会YoungGC：
Mixed GC是G1中特有的概念，当老年代内存占据到了45%就户触发Mixed GC，对新生代和老年代都进行回收

七.有哪几种垃圾回收器？

年轻代：复制算法
1. Serial 串行垃圾回收器
2. Parallel并行垃圾回收器
3. ParNew 并行垃圾回收器
老年代：标记整理或标记清除
1. Serial Old 串行老年代垃圾器
2. Parallel Old 老年代的并行垃圾回收器
3. CMS 并发
整堆：
1. G1
2. ZGC

八.CMS和G1的介绍及区别？

cms是老年代的回收器 G1可以对老年代和新生代分区回收
cms是标记-清除算法，会产生空间碎片，浪费空间， G1结合了标记-整理和复制算法空间是连续的
cms属于并发执行而G1是并发和并行执行
cms是低停顿而G1是可预测停顿可以进行指定时间
cms 初始标记并发标记重新标记并发删除标记
G1 初始标记并发标记最终标记筛选回收
G1

G1垃圾是1.9以后默认的垃圾回收器

G1垃圾回收器将整个堆空间分成多个Regoin区（2048个），每个Regoin区的大小在1-32M，会优先回收占用空间比较多的区域；

采用的是标记整理算法进行回收；

可以在一定程度上避免 Full GC，减少停顿时间。此外，G1 垃圾回收器还支持增量清理和并发清理，能够在保证较短停顿时间的同时，达到很高的吞吐量。

Region是通过HeapRgion对象来实现的，包含一个连续空间和一些垃圾回收信息

在对HeapRegion进行回收时候，会将存活对象复制到另一个对像，避免碎片

G1 在进行垃圾回收时，会选择一个或多个收集集合作为本次 GC 的目标，这个选择过程主要涉及到以下因素：集合中对象的填充度和总共占用空间；集合的 Region 数量和大小；集合之间的负载均衡情况；

九.项目中实际用到的垃圾回收器，出于什么考虑？

CPU核心大于4，内存4-6GB的，使用CMS垃圾收集器： ‐XX:+UseParNewGC -XX:+UseConcMarkSweepGC
CPU核心大于8，内存6-32GB的，使用G1垃圾收集器： ‐XX:+UseG1GC

十.实际中我们如何调优？

什么时候优化：
1. 在程序上线前要通过压测进行优化
2. 上线后观察：如果各项参数设置合理，系统没有超时日志出现，GC频率不高，GC耗时不高，那么没有必要进行GC优化，如果GC时间超过1-3秒，或者频繁GC，则必须优化。
3. 业务已上线应用线程缓慢，或者出现OOM现象，或者CPU过高时；
调优方向：顺序调整不可逆行为；然后不断的尝试
1. 满足内存
2. 停顿时间
3. 吞吐量

调优步骤：

增加GC日志的打印参数：-XX:+PrintGCDetails -XX:+PrintGCTimeStamps -XX:+PrintGCDateStamps -XX:+PrintHeapAtGC -Xloggc:E:/logs/gc-default.log；
查看GC日志

2022-08-05T13:45:23.336+0800: 本次GC发生时间
4.866: 举例启动应用的时间
[GC【表示GC的类型，youngGC】 (Metadata GC Threshold) 元空间超阈值
[PSYoungGen: 136353K->20975K(405504K年轻代总空间)] 160049K->48437K(720384K)整堆), 0.0092260 secs本次垃圾回收耗时]
[Times: user=0.00本次GC消耗CPU的时间 sys=0.02系统暂停时间, real=0.02 secs实际应用暂停时间]

2022-08-05T20:24:47.815+0800:
6.955: 刚启动服务就Full GC【整堆回收！！】

[Full GC (Metadata GC Threshold) Metaspace空间超限！
[PSYoungGen: 701K->0K(72704K)] 年轻代没有回收空间
[ParOldGen: 38678K->35960K(175104K)] 39380K->35960K(247808K), 老年代也没有到阈值，整堆更没有到阈值
[Metaspace: 56706K->56706K(1099776K)], 0.1921975 secs]
[Times: user=1.03本次GC消耗CPU的时间 sys=0.00系统暂停时间, real=0.19 secs实际应用暂停时间]

定位问题工具GCeasy.io 并下载报告(可视化)
分析的内容

JVM内存占用情况

关键性能指标吞吐量/GC 延迟

GC 可视化交互聚合结果 (可定位多少毫秒内发生多少次GC)

GC 统计 GC总次数 young GC full GC次数以及停顿时间

GC原因：Metadata GC Threshold**：元空间超阈值 Allocation Failure ：年轻代空间不足

调优方案：

调整垃圾回收器算法：

优化内存的管理

编译优化

调整线程池

代码层面优化

十一.工作中常用的调优命令？

jps 定位到进程号
jstat
- eg：需要每 100 毫秒查询一次进程 13616 垃圾收集状况，一共查询 8 次，那命令应当是： jstat-gc 13616 100 8
- eg：编译统计：jstat -compiler 19570；
- eg：堆内存统计：jstat -gccapacity 19570；
jinfo
- jinfo查看和修改虚拟机的参数。
- jinfo –sysprops 可以查看由 System.getProperties()取得的参数
- jinfo –flag 未被显式指定的参数的系统默认值
- jinfo –flags（注意 s）显示虚拟机的参数
- eg:通过 jinfo 修改参数，打印 GC 详情:
jmap 生成dump文件
- jmap -heap pid:查看堆使用情况
- jmap -histo pid：查看堆中对象数量和大小
- jmap -dump:format=b,file=heapdump pid：将内存使用的详细情况输出到文件
jstack 一般检查死锁
- 在终端中输入jsp查看当前运行的java程序
- 使用 jstack -l pid 查看线程堆栈信息
- 搜索deadLock
top命令查看CUP情况
- 通过top找到cpu多高的pid
- jps -l | grep 进程pid ：通过jps -l打印进程pid对应的java程序是哪一个
- ps -mp 进程pid -o THREAD,tid,time：获取CPU占用高的线程TID
- 将上面获取到TID转化成16进制
- jstack [PID] > [fileName].txt 输出该线程的快照