JVM — 垃圾收集器 与内存区域
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三、垃圾收集器以及新生代、老年代、永久代
27. 讲一下新生代、老年代、永久代的区别
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- 在 Java 中，堆被划分成两个不同的区域：新生代 ( Young )、老年代 ( Old )。而新生代 ( Young )又被划分为三个区域：Eden、From Survivor、To Survivor。这样划分的目的是为了使 JVM 能够更好的管理堆内存中的对象，包括内存的分配以及回收。
- 新生代中一般保存新出现的对象，所以每次垃圾收集时都发现大批对象死去，只有少量对象存活，便采用了 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。
- 老年代中一般保存存活了很久的对象，他们存活率高、没有额外空间对它进行分配担保，就必须采用 “标记-清理”或者“标记-整理” 算法。
- 永久代就是JVM的方法区。在这里都是放着一些被虚拟机加载的类信息，静态变量，常量等数据。这个区中的东西比老年代和新生代更不容易回收。
28. Minor GC、Major GC、Full GC是什么
1、 MinorGC是新生代GC，指的是发生在新生代的垃圾收集动作由于java对象大都是朝生夕死的，；所以Minor GC非常频繁，一般回收速度也比较快。（一般采用复制算法回收垃圾）
2、 MajorGC是老年代GC，指的是发生在老年代的GC，通常执行MajorGC会连着MinorGC一起执；行。Major GC的速度要比Minor GC慢的多。（可采用标记清楚法和标记整理法）
3、 FullGC是清理整个堆空间，包括年轻代和老年代；
29. Minor GC、Major GC、Full GC区别及触发条件
Minor GC 触发条件一般为：
1、 eden区满时，触发MinorGC即申请一个对象时，发现eden区不够用，则触发一次；MinorGC。
2、 新创建的对象大小>Eden所剩空间时触发MinorGC；
Major GC和Full GC 触发条件一般为： Major GC通常是跟full GC是等价的
1、 每次晋升到老年代的对象平均大小>老年代剩余空间；
2、 MinorGC后存活的对象超过了老年代剩余空间；
3、 永久代空间不足；
4、 执行System.gc()；
5、 CMSGC异常；
6、 堆内存分配很大的对象；
30. 为什么新生代要分Eden和两个 Survivor 区域？
- 如果没有Survivor，Eden区每进行一次Minor GC，存活的对象就会被送到老年代。老年代很快被填满，触发Major GC.老年代的内存空间远大于新生代，进行一次Full GC消耗的时间比Minor GC长得多,所以需要分为Eden和Survivor。
- Survivor的存在意义，就是减少被送到老年代的对象，进而减少Full GC的发生，Survivor的预筛选保证，只有经历15次Minor GC还能在新生代中存活的对象，才会被送到老年代。
- 设置两个Survivor区最大的好处就是解决了碎片化，刚刚新建的对象在Eden中，经历一次MinorGC，Eden中的存活对象就会被移动到第一块survivor space S0，Eden被清空；等Eden区再满了，就再触发一次Minor GC，Eden和S0中的存活对象又会被复制送入第二块survivor spaceS1（这个过程非常重要，因为这种复制算法保证了S1中来自S0和Eden两部分的存活对象占用连续的内存空间，避免了碎片化的发生）
31. Java堆老年代( Old ) 和新生代 ( Young ) 的默认比例？
- 默认的，新生代 ( Young ) 与老年代 ( Old ) 的比例的值为 1:2 ( 该值可以通过参数 –XX:NewRatio来指定 )，即：新生代 ( Young ) = 1/3 的堆空间大小。老年代 ( Old ) = 2/3 的堆空间大小。
- 其中，新生代 ( Young ) 被细分为 Eden 和 两个 Survivor 区域，Edem 和俩个Survivor 区域比例是 = 8 : 1 : 1 ( 可以通过参数 –XX:SurvivorRatio 来设定 )，
- 但是JVM 每次只会使用 Eden 和其中的一块 Survivor 区域来为对象服务，所以无论什么时候，总是有一块 Survivor 区域是空闲着的。
32. 为什么要这样分代：
其实主要原因就是可以根据各个年代的特点进行对象分区存储，更便于回收，采用最适当的收集算法：
新生代中，每次垃圾收集时都发现大批对象死去，只有少量对象存活，便采用了复制算法，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，就必须采用“标记-清理”或者“标记-整理”算法。
新生代又分为Eden和Survivor （From与To，这里简称一个区）两个区。加上老年代就这三个区。数据会首先分配到Eden区当中（当然也有特殊情况，如果是大对象那么会直接放入到老年代（大对象是指需要大量连续内存空间的java对象）。当Eden没有足够空间的时候就会触发jvm发起一次Minor GC，。如果对象经过一次Minor-GC还存活，并且又能被Survivor空间接受，那么将被移动到Survivor空间当中。并将其年龄设为1，对象在Survivor每熬过一次Minor GC，年龄就加1，当年龄达到一定的程度（默认为15）时，就会被晋升到老年代中了，当然晋升老年代的年龄是可以设置的。
33. 什么是垃圾回收器他和垃圾算法有什么区别
- 垃圾收集器是垃圾回收算法（标记清楚法、标记整理法、复制算法、分代算法）的具体实现，不同垃圾收集器、不同版本的JVM所提供的垃圾收集器可能会有很在差别。
34. 说一下 JVM 有哪些垃圾回收器？
- 如果说垃圾收集算法是内存回收的方法论，那么垃圾收集器就是内存回收的具体实现。下图展示了7种作用于不同分代的收集器，其中用于回收新生代的收集器包括Serial、PraNew、ParallelScavenge，回收老年代的收集器包括Serial Old、Parallel Old、CMS，还有用于回收整个Java堆的G1收集器。不同收集器之间的连线表示它们可以搭配使用。
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| 垃圾回收器 | 工作区域 | 回收算法 | 工作线程 | 用户线程并行 | 描述 |
|---|---|---|---|---|---|
| Serial | 新生带 | 复制算法 | 单线程 | 否 | Client模式下默认新生代收集器。简单高效 |
| ParNew | 新生带 | 复制算法 | 多线程 | 否 | Serial的多线程版本，Server模式下首选， 可搭配CMS的新生代收集器 |
| Parallel Scavenge | 新生带 | 复制算法 | 多线程 | 否 | 目标是达到可控制的吞吐量 |
| Serial Old | 老年带 | 标记-整理 | 单线程 | 否 | Serial老年代版本，给Client模式下的虚拟机使用 |
| Parallel Old | 老年带 | 标记-整理 | 多线程 | 否 | Parallel Scavenge老年代版本，吞吐量优先 |
| G1 | 新生带 + 老年带 | 标记-整理 + 复制算法 | 多线程 | 是 | JDK1.9默认垃圾收集器 |
- Serial收集器（复制算法): 新生代单线程收集器，标记和清理都是单线程，优点是简单高效；
- ParNew收集器 (复制算法): 新生代收并行集器，实际上是Serial收集器的多线程版本，在多核CPU环境下有着比Serial更好的表现；
- Parallel Scavenge收集器 (复制算法): 新生代并行收集器，追求高吞吐量，高效利用 CPU。吞吐量= 用户线程时间/(用户线程时间+GC线程时间)，高吞吐量可以高效率的利用CPU时间，尽快完成程序的运算任务，适合后台应用等对交互相应要求不高的场景；
- Serial Old收集器 (标记-整理算法): 老年代单线程收集器，Serial收集器的老年代版本；
- Parallel Old收集器 (标记-整理算法)： 老年代并行收集器，吞吐量优先，Parallel Scavenge收集器的老年代版本；
- CMS(Concurrent Mark Sweep)收集器（标记-清除算法）： 老年代并行收集器，以获取最短回收停顿时间为目标的收集器，具有高并发、低停顿的特点，追求最短GC回收停顿时间。
- G1(Garbage First)收集器 ( 标记整理 + 复制算法来回收垃圾 )： Java堆并行收集器，G1收集器是JDK1.7提供的一个新收集器，G1收集器基于“标记-整理”算法实现，也就是说不会产生内存碎片。此外，G1收集器不同于之前的收集器的一个重要特点是：G1回收的范围是整个Java堆(包括新生代，老年代)，而前六种收集器回收的范围仅限于新生代或老年代。
35. 收集器可以这么分配？（了解就好了）
Serial / Serial Old
Serial / CMS
ParNew / Serial Old
ParNew / CMS
Parallel Scavenge / Serial Old
Parallel Scavenge / Parallel Old
G136. 新生代垃圾回收器和老年代垃圾回收器都有哪些？有什么区别？
- 新生代回收器：Serial、ParNew、Parallel Scavenge
- 老年代回收器：Serial Old、Parallel Old、CMS
- 整堆回收器：G1
新生代垃圾回收器一般采用的是复制算法，复制算法的优点是效率高，缺点是内存利用率低；老年代回收器一般采用的是标记-整理的算法进行垃圾回收。
37. 简述分代垃圾回收器是怎么工作的？
分代回收器有两个分区：老生代和新生代，新生代默认的空间占比总空间的 1/3，老生代的默认占比是 2/3。
新生代使用的是复制算法，新生代里有 3 个分区：Eden、To Survivor、From Survivor，它们的默认占比是 8:1:1，它的执行流程如下：
把 Eden + From Survivor 存活的对象放入 To Survivor 区；
清空 Eden 和 From Survivor 分区；
From Survivor 和 To Survivor 分区交换，From Survivor 变 To Survivor，To Survivor 变From Survivor。
每次在 From Survivor 到 To Survivor 移动时都存活的对象，年龄就 +1，当年龄到达 15（默认配置是 15）时，升级为老生代。大对象也会直接进入老生代。
老生代当空间占用到达某个值之后就会触发全局垃圾收回，一般使用标记整理的执行算法。以上这些循环往复就构成了整个分代垃圾回收的整体执行流程。