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进大厂背过的Java面试题系列-4


1.什么是B/S架构?什么是C/S架构


B/S(Browser/Server),浏览器/服务器程序

C/S(Client/Server),客户端/服务端,桌面应用程序

进大厂背过的Java面试题系列-4


2.你所知道网络协议有那些?

HTTP:超文本传输协议
FTP:文件传输协议
SMPT:简单邮件协议
TELNET:远程终端协议
POP3:邮件读取协议


3.Java垃圾回收机制是什么?

        Java提供了一个系统级的线程来跟踪内存分配,不再使用的内存区将会自动回收。GC的对象就是已经没有存活的对象,判断一个对象是否存活常用的有两种办法:引用计数和可达分析。

 1) 引用计数:每个对象有一个引用计数属性,新增一个引用时计数加1,引用释放时计数减1,计数为0时可以回收。此方法简单,无法解决对象相互循环引用的问题。

 2)可达性分析(Reachability Analysis):从GC Roots开始向下搜索,搜索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时,则证明此对象是不可用的,不可达对象。

        什么时候触发GC

1)程序调用System.gc时可以触发

2)系统自身来决定GC触发的时机(根据Eden区和FromSpace区的内存大小来决定。当内存大小不足时,则会启动GC线程并停止应用线程)

 

GC又分为 minor GC 和 Full GC (也称为 Major GC )

 Minor GC触发条件:

当Eden区满时,触发Minor GC。

 Full GC触发条件:

 1)调用System.gc时,系统建议执行Full GC,但是不必然执行

 2)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、FromSpace区向To Space区复制时,对象大小大于ToSpace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

GC常用算法

4.介绍下 GC常用算法?

GC常用算法有:标记-清除算法,标记-压缩算法,复制算法,分代收集算法。

 目前主流的JVM(HotSpot)采用的是分代收集算法。

 1)标记-清除算法

 为每个对象存储一个标记位,记录对象的状态(活着或是死亡)。分为两个阶段,一个是标记阶段,这个阶段内,为每个对象更新标记位,检查对象是否死亡;第二个阶段是清除阶段,该阶段对死亡的对象进行清除,执行 GC 操作。

 优点

最大的优点是,标记—清除算法中每个活着的对象的引用只需要找到一个即可,找到一个就可以判断它为活的。此外,更重要的是,这个算法并不移动对象的位置。

 缺点

它的缺点就是效率比较低(递归与全堆对象遍历)。每个活着的对象都要在标记阶段遍历一遍;所有对象都要在清除阶段扫描一遍,因此算法复杂度较高。没有移动对象,导致可能出现很多碎片空间无法利用的情况。

 

2)标记-压缩算法(标记-整理)

 标记-压缩法是标记-清除法的一个改进版。同样,在标记阶段,该算法也将所有对象标记为存活和死亡两种状态;不同的是,在第二个阶段,该算法并没有直接对死亡的对象进行清理,而是将所有存活的对象整理一下,放到另一处空间,然后把剩下的所有对象全部清除。这样就达到了标记-整理的目的。

 优点

该算法不会像标记-清除算法那样产生大量的碎片空间。

缺点

如果存活的对象过多,整理阶段将会执行较多复制操作,导致算法效率降低。

3)分代收集算法

        分代收集”(GenerationalCollection)算法,这种算法并没有什么新的思想,只是根据对象存活周期的不同将内存划分为几块。一般是把Java堆分为新生代和老年代,这样就可以根据各个年代的特点采用最适当的收集算法。在新生代中,每次垃圾收集时都发现有大批对象死去,只有少量存活,那就选用复制算法,只需要付出少量存活对象的复制成本就可以完成收集。而老年代中因为对象存活率高、没有额外空间对它进行分配担保,就必须使用“标记-清除”或“标记-整理”算法来进行回收。方法区永久代,回收方法同老年代。

 

5. Java内存分配机制

        这里所说的内存分配,主要指的是在堆上的分配,一般的,对象的内存分配都是在堆上进行。Java内存分配和回收的机制概括的说,就是:分代分配,分代回收。对象将根据存活的时间被分为:年轻代(Young Generation)、年老代(Old Generation)、永久代(PermanentGeneration,也就是方法区)。

进大厂背过的Java面试题系列-4



1)年轻代(Young Generation)

        对象被创建时,内存的分配首先发生在年轻代(大对象可以直接被创建在年老代),大部分的对象在创建后很快就不再使用,因此很快变得不可达,于是被年轻代的GC机制清理掉,这个GC机制被称为Minor GC或叫Young GC。注意,Minor GC并不代表年轻代内存不足,它事实上只表示在年轻代上的GC。年轻代上的内存分配是这样的,年轻代可以分为3个区域:Eden区(伊甸园,亚当和夏娃偷吃禁果生娃娃的地方,用来表示内存首次分配的区域,再贴切不过)和两个存活区(Survivor 0 、Survivor 1)。内存分配过程为

绝大多数刚创建的对象会被分配在Eden区,其中的大多数对象很快就会消亡。Eden区是连续的内存空间,因此在其上分配内存极快;当Eden区满的时候,执行Minor GC,将消亡的对象清理掉,并将剩余的对象复制到一个存活区Survivor0(此时,Survivor1是空白的,两个Survivor总有一个是空白的);此后,每次Eden区满了,就执行一次Minor GC,并将剩余的对象都添加到Survivor0;当Survivor0也满的时候,将其中仍然活着的对象直接复制到Survivor1,以后Eden区执行Minor GC后,就将剩余的对象添加Survivor1(此时,Survivor0是空白的)。当两个存活区切换了几次(HotSpot虚拟机默认15次,用-XX:MaxTenuringThreshold控制,大于该值进入老年代)之后,仍然存活的对象(其实只有一小部分,比如,我们自己定义的对象),将被复制到老年代。从上面的过程可以看出,Eden区是连续的空间,且Survivor总有一个为空。经过一次GC和复制,一个Survivor中保存着当前还活着的对象,而Eden区和另一个Survivor区的内容都不再需要了,可以直接清空,到下一次GC时,两个Survivor的角色再互换。因此,这种方式分配内存和清理内存的效率都极高,这种垃圾回收的方式就是复制算法(将Eden区和一个Survivor中仍然存活的对象拷贝到另一个Survivor中)。

2)年老代(Old Generation)

        对象如果在年轻代存活了足够长的时间而没有被清理掉(即在几次 Young GC后存活了下来),则会被复制到年老代,年老代的空间一般比年轻代大,能存放更多的对象,在年老代上发生的GC次数也比年轻代少。当年老代内存不足时,将执行Major GC,也叫 Full GC。  可以使用-XX:+UseAdaptiveSizePolicy开关来控制是否采用动态控制策略,如果动态控制,则动态调整Java堆中各个区域的大小以及进入老年代的年龄。如果对象比较大(比如长字符串或大数组),Young空间不足,则大对象会直接分配到老年代上(大对象可能触发提前GC,应少用,更应避免使用短命的大对象)。用-XX:PretenureSizeThreshold来控制直接升入老年代的对象大小,大于这个值的对象会直接分配在老年代上。可能存在年老代对象引用新生代对象的情况,如果需要执行Young GC,则可能需要查询整个老年代以确定是否可以清理回收,这显然是低效的。解决的方法是,年老代中维护一个512 byte的块——”card table“,所有老年代对象引用新生代对象的记录都记录在这里。Young GC时,只要查这里即可,不用再去查全部老年代,因此性能大大提高。

3)永久代(PermanentGeneration方法区)

        永久代的回收有两种:常量池中的常量,无用的类信息。

常量的回收很简单,没有引用了就可以被回收。对于无用的类进行回收,必须保证3点:

·       类的所有实例都已经被回收

·       加载类的ClassLoader已经被回收

·       类对象的Class对象没有被引用(即没有通过反射引用该类的地方)永久代的回收并不是必须的,可以通过参数来设置是否对类进行回收。