一、什么是垃圾回收？
1.垃圾回收，顾名思义，便是将已经分配出去的，但却不再使用的内存回收回来，以便能够再次分配。在 Java 虚拟机的语境下，垃圾指的是死亡的对象所占据的堆空间。
垃圾回收只会负责释放那些对象占有的内存，此时对象也就被销毁。
2. 发生地点：一般发生在堆内存中，因为大部分的对象都储存在堆内存中
3.发生时间：程序空闲时间不定时回收
二、无任何对象引用的对象，通过哪些算法找到这些对象呢？
1.引用计数法（不使用）
给对象增加一个引用计数器，
每当有一个地方引用它时，计数器就+1（a = b， b被引用，则b引用的对象计数+1）；
当引用失效（一个对象的某个引用超过了生命周期或者被设置为一个新值时）时，计数器就-1；
任何时刻计数器为0的对象就是不能再被使用的。
缺点：无法解决对象的循环引用的问题
2.可达性分析算法
（1）核心思想：通过一系列名为“GC Roots”的对象作为起始点，从这些节点开始向下搜索，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，就证明此对象是不可用的。
（2）
对象Object5-Object7之间虽然彼此还有关联，但是它们到GC Roots是不可达的，因此他们会被判定为可回收对象。
首先，垃圾回收器将某些特殊的对象定义为GC根对象。所谓的GC根对象包括：
（a）java栈和native栈中所引用的对象。
（b）方法区中的常量和静态变量。
（c）活跃线程
接下来，垃圾回收器会对内存中的整个对象图进行遍历，它先从GC根对象开始，然后是根对象引用的其它对象。回收器将访问到的所有对象都标记为存活。
三、垃圾回收算法
1.标记-清除算法
（1）是最基础的收集算法，算法分为“标记”和“清除”两个阶段：首先标记出需要回收的对象，再标记完成后统一回收所有被标记的对象。它的标记过程其实就是可达性分析算法中判定垃圾对象的标记过程。
（2）优点：不需要进行对象的移动，并且仅对不存活的对象进行处理，在存活对象比较多的情况下极为高效。
（3）缺点：
（a）效率问题：标记和清除过程的效率都不高。（这种方法需要使用一个空闲列表来记录所有的空闲区域以及大小。对空闲列表的管理会增加分配对象时的工作量。
(b)空间问题：标记清除后会产生大量不连续的碎片，空间碎片太多可能会导致以后再程序运行中需要分配较大对象时，无法找到足够连续内存而不得不提前除法另一次垃圾回收。
2.复制算法（新生代回收算法）
（1）复制算法是为了解决“标记-清除”算法的效率问题。
（2）核心思想：他将可用的内存按容量划分为大小相等的两块，每次使用其中的一块，当这块内存需要进行垃圾回收时，会将此区域还存货的对象复制到另一块上面，然后再把已经使用过的内存区域一次清理掉。
(3)优点：性能比较高
缺点：内存利用率低
3.标记-整理算法（老年代回收算法）
让所有的存活对象都向一端移动，然后直接清理掉端边界以外的内存。
4.分代收集算法
当前JVM垃圾收集都采用的是“分代收集”算法，是根据对象存货周期的不同将内存划分为几块。
分代收集算法分为新生代和老年代。
新生代中98%的对象都是"朝生夕死"的，所以并不需要按照1 : 1的比例来划分内存空间，而是将内存(新生代内存)分为一块较大的Eden(伊甸园)空间和两块较小的Survivor(幸存者)空间，每次使用Eden和其中一块Survivor（两个Survivor区域一个称为From区，另一个称为To区域）。当回收时，将Eden和Survivor中还存活的对象一次性复制到另一块Survivor空间上，最后清理掉Eden和刚才用过的Survivor空间。当Survivor空间不够用时，需要依赖其他内存(老年代)进行分配担保。
HotSpot (JDK1.3之后使用的java虚拟机) 默认Eden与Survivor的大小比例是8 : 1，也就是说Eden:Survivor From : Survivor To = 8:1:1。所以每次新生代可用内存空间为整个新生代容量的90%,而剩下的10%用来存放回收后存活的对象。
四、垃圾回收算法总结
1.把java堆分为新生代和老年代.
（1）新生代：第一次创建的对象会被分配到此区域。
（2）老年代：经历了一定（HotSpot默认的执行次数是15，经历了15GC就会从新生代移动到老年代）的垃圾回收之后，依然存活下来的对象会移动到老年代。
大对象在创建的时候也会直接进入老年代。（大对象的初始化比较耗时，如果频繁的创建和消耗会带来性能开销，因此最好的实现方式是将他存入GC频率更低的老年代）
2.在新生代中，每次垃圾回收都有大批对象死去，只有少量存活，因此采用复制算法。
老年代对象存活率更高，没有额外的空间对它进行分配担保，因此采用标记-清除算法或者标记-整理算法。
3.面试：请问了解Minor GC和Full GC，这两种GC有什么不一样吗？
（1）Minor GC ：称为新生代GC，指发生在新生代的垃圾回收集。因为java对象大多都是具备朝生夕灭的特性，因此Minor GC（采用复制算法）非常频繁，一般回收速度也快。
（2）Full GC：老年代GC或者Major GC，指发生在老年代的垃圾会收集。出现了Full GC经常会伴随至少一次的Minor GC。由于老年代中的对象生命周期比较长，因此Major GC并不频繁，一般都是等待老年代满了后才进行Full GC，Major GC的速度一般会比Minor GC慢10倍以上。
五、垃圾回收器：垃圾回收器好不好，主要是看SWT(Stop The World)时间的长短，时间短说明好
（1）Serial：单线程串行的垃圾回收器（新生代：复制算法）
（2）Serial Old：老年代的垃圾回收器，标记-整理算法。
（3）PerNew:并行垃圾回收器（单线程串行垃圾回收器的多线程版本，复制算法）
（4）parallel:并发垃圾回收器（新生代）
GC线程和用户线程可以同时执行。
（5）并发垃圾回收器（老生代）
重点：
（6）CMS:是一种以获取最短回收停顿时间为目标的收集器（并发标记和并发清理可以和用户线程一块执行）
老年代收集器，并发GC。
基于标记-清楚算法实现的。
特点：更少的STW。适用场景：用户交互系统b/s(不能让用户等待太长时间)
优点：并发收集，低停顿。
（7）G1：JDK 11默认的垃圾回收器：唯一一款全区域的垃圾回收器
用在heap memory很大的情况下，把heap划分为很多很多的region块，然后并行的对其进行垃圾回收。
G1垃圾回收器在清除实例所占用的内存空间后，还会做内存压缩。
化整为零的思想，将大的内存划分为无数小的内存。
既不属于新生代，也不属于老年代。
G1最大的优势就在于可预测的停顿时间模型，我们可以自己通过参数-XX:MaxGCPauseMillis来设置允许的停顿时间(默认200ms)，G1会收集每个Region的回收之后的空间大小、回收需要的时间，根据评估得到的价值，在后台维护一个优先级列表，然后基于我们设置的停顿时间优先回收价值收益最大的Region。
六、java的内存空间
1.堆：线程共享区域
new Object() 所有的对象都是存在此区域，此区域也是JVM中最大的一块区域。
java垃圾回收就是针对此区域。
2.JVM栈（java虚拟机栈）：java方法执行的内存模型（线程私有）
栈中的信息：
（1）局部变量表：存储8大基础的数据类型和对象的引用（指针）
（2）操作栈：每个方法都会对应一个操作栈
（3）动态连接：指向常量池的方法引用
（4）方法返回地址：PC寄存器的地址
3.本地方法栈：线程私有
本地方法栈与虚拟机栈的作用完全一样，他俩的区别无非是本地方法栈为虚拟机使用的Native（c/c++）方法服务，而虚拟机栈为JVM执行的Java方法服务
4.程序计数器：线程私有
用来记录线程执行的行号
5.元空间（JDK 1.8）：线程共享
在逻辑上属于JVM,但是这部分的空间已经变成本地空间，并且字符串常量池移动到堆里面了。
JDK 1.7 叫做方法区（永久代）属于JVM
方法区存储：运行时常量池，字符串常量池，类的元信息等
七、类加载机制
（1）加载：根据类路径全名加载二进制流。-》将静态的存储结构转换为运行时的数据结构-》在内存中生成一个此类的方法入口
（2）校验：文件格式进行校验-》字节码校验
验证是连接阶段的第⼀步，这⼀阶段的⽬的是确保Class⽂件的字节 流中包含的信息符合《Java虚拟机规范》的全部约束要求，保证这些信息被当作代码运⾏后不会危害虚拟机⾃身的安全。
（3）准备：准备阶段是正式为类中定义的变量（即静态变量，被static修饰的变量）分配内存并设置类变量初始值的阶段。
（4）解析：初始化final修饰的常量
（5）初始化：此步骤开始将执行权从JVM转移到自己写的程序，开始执行构造函数。
（6）使用
（7）卸载
八、JVM双亲委派模型
1.当加载一个类的时候，这个类不会直接加载，而是将这个加载任务直接交给父类。当找不到父类的时候，自己才尝试去加载。
2.优点：
（1）唯一性（父类执行加载一次）
（2)安全性（会往上找，而上层的类是系统提供的类，避免加载自定义的类）
JMM（java内存模型）：让JVM高速运行的一种技术
1.JVM：将程序员可以看懂的代码转化为机器码
2.目的：规范和解决不同操作系统之间的缓存和内存的交换关系。让Java程序在各种平台下都能达到一致的内存访问效果
3.主内存和工作内存（CPU的缓存，离CPU更近，操作更快）
变量声明在主内存中，每个线程在操作变量的时候为了提高性能，从主内存将变量读取到工作内存中，再对工作内存中的变量进行操作，再将操作结果save到主内存中。
4.JMM三大特性：
（1）原子性：要么一块成功，要么一块失败
（2）内存可见性：一个线程操作共享变量之后其他线程是可见的
（3）有序性
5.volatile:
保证：内存可见性，禁止指令重排序
6.面试：说一下JMM
（1）JMM作用：解决不同操作系统在操作内存时的性能差异的，以为它要用到工作内存（CPU的缓存），想让自己的执行性能更加的高
（2）规定：把内存规定为两部分内存：工作内存，主内存（交互方法）
（3）三大特征
（4）可见性和有序性怎么保证：volatile
