【擁抱大廠系列】幾個面試官常問的垃圾回收器,下次面試就拿這篇文章懟回去!

點個贊,看一看,好習慣!本文 GitHub https://github.com/OUYANGSIHAI/JavaInterview 已收錄,這是我花了3個月總結的一線大廠Java面試總結,本人已拿騰訊等大廠offer。

先瞎比比一下,上一篇文章已經過去2個多月了,你大概會問我這段時間幹什麼去了,怎麼沒有更新文章,那我告訴你,當然是面試去了,經過了一個多月的面試,身經百戰,已經拿了幾個offer,現在是時候把前段時間的知識儲備給大家分享出來了,順便也換種形式來給大家講講相關的知識。

接下來的每篇文章都會是先給出幾個問題,然後再知識點,然後再回答問題這樣的形式。

1 問題

這一段面試的時間面了很多的互聯網公司的大廠,也很幸運拿了幾個offer,現在也還是面試的過程中,可以說,這麼多的面試,Java虛擬機是一個必問的知識點,而垃圾回收器更是重中之重,如果面試官拋出一個垃圾回收器的問題,你一臉懵逼,那估計這個面試是涼了。

比如,面試官一上來就狠狠的問了這幾個問題。

  • 你可以介紹一下Java虛擬機的垃圾回收器嗎?
  • 你可以介紹一下CMS垃圾回收器的原理嗎?
  • 你可以介紹一下G1垃圾回收器的原理嗎,跟CMS有什麼區別?

再來個深一點的問題?

  • CMS垃圾回收器哪個階段最耗時,會不會出現stw的問題呢?

沒有看過這些知識點是不是一臉懵逼。

好了,接下來我來講講這些垃圾回收器都是什麼神仙,面試官爲什麼喜歡死磕這個呢?

2 死磕垃圾回收器

先上一張圖,這張圖是Java虛擬機的jdk1.7及以前版本的所有垃圾回收器,也可以說是比較成熟的垃圾回收器,除了這些垃圾回收器,面試的時候最多也就再懟懟G1和ZGC了。

上面的表示是年輕代的垃圾回收器:Serial、ParNew、Parallel Scavenge,下面表示是老年代的垃圾回收器:CMS、Parallel Old、Serial Old,以及不分老年代和年輕代的G1。之間的相互的連線表示可以相互配合使用。

說完是不是一篇明朗,其實也就是那麼回事。

2.1 新生代垃圾回收器

2.1.1 Serial

Serial(串行)收集器是最基本、發展歷史最悠久的收集器,它是採用複製算法的新生代收集器,曾經(JDK 1.3.1之前)是虛擬機新生代收集的唯一選擇。它是一個單線程收集器,只會使用一個CPU或一條收集線程去完成垃圾收集工作,更重要的是它在進行垃圾收集時,必須暫停其他所有的工作線程,直至Serial收集器收集結束爲止(“Stop The World”)。

其實對於這個垃圾回收器,你只要記住是一個單線程、採用複製算法的,會進行“Stop The World” 即可,因爲面試官一般不問這個,爲什麼,因爲太簡單了,沒什麼可問的唄。

好了,再放一張圖好吧,說明一下Serial的回收過程,完事。

說明:這張圖的意思就是單線程,新生代使用複製算法標記、老年代使用標記整理算法標記,就是這麼簡單。

2.1.2 ParNew

ParNew收集器就是Serial收集器的多線程版本,它也是一個新生代收集器。除了使用多線程進行垃圾收集外,其餘行爲包括Serial收集器可用的所有控制參數、收集算法(複製算法)、Stop The World、對象分配規則、回收策略等與Serial收集器完全相同。

需要注意一點是:除了Serial收集器外,目前只有它能和CMS收集器(Concurrent Mark Sweep)配合工作。

最後再放一張回收過程圖;

[外鏈圖片轉存失敗,源站可能有防盜鏈機制,建議將圖片保存下來直接上傳(img-2bZwcbhL-1587606989424)(http://image.ouyangsihai.cn/FvsKnXGzEQd6WYdUmIgLcWoSHG4H)]

*** 是不是很簡單,我在這裏講這些知識點並不是爲了深入去了解這些原理,基本的知道對於工作已經夠了,其實,主要還是應付面試官,哈哈。

2.1.3 Parallel Scavenge

Parallel Scavenge收集器也是一個並行多線程新生代收集器,它也使用複製算法

Parallel Scavenge收集器的特點是它的關注點與其他收集器不同,CMS等收集器的關注點是儘可能縮短垃圾收集時用戶線程的停頓時間。

這裏需要注意的唯一的區別是:Parallel Scavenge收集器的目標是達到一個可控制的吞吐量(Throughput)

我們知道,停頓時間越短就越適合需要與用戶交互的程序,良好的響應速度能提升用戶體驗。而高吞吐量則可以高效率地利用CPU時間,儘快完成程序的運算任務,主要適合在後臺運算而不需要太多交互的任務

2.2 老年代垃圾回收器

2.2.1 Serial Old

Serial Old 是Serial收集器的老年代版本,它同樣是一個單線程收集器,使用“標記-整理”(Mark-Compact)算法。

在這裏就可以出一個面試題了。

  • 爲什麼Serial使用的是複製算法,而Serial Old使用是標記-整理算法?

同一個爸爸,兒子長的天差地別,當然也有啊,哈哈。

其實,看了我前面的文章你可能就知道了,因爲在新生代絕大多數的內存都是會被回收的,所以留下來的需要回收的垃圾就很少了,所以複製算法更合適,你可以發現,基本的老年代的都是使用標記整理算法,當然,CMS是個雜種哈。

它的工作流程與Serial收集器相同,下圖是Serial/Serial Old配合使用的工作流程圖:

2.2.2 Parallel Old

Parallel Old收集器是Parallel Scavenge收集器的老年代版本,使用多線程和“標記-整理”算法,是不是前面說的,老年代出了雜種CMS不是“標記-整理”算法,其他都是。

另外,有了Parallel Old垃圾回收器後,就出現了以“吞吐量優先”著稱的“男女朋友”收集器了,這就是:Parallel Old和Parallel Scavenge收集器的組合

Parallel Old收集器的工作流程與Parallel Scavenge相同,這裏給出Parallel Scavenge/Parallel Old收集器配合使用的流程圖:

你是不是以爲我還要講CMS和G1,我任性,這幾個面試重點還是得死磕它,下回分解哈。

3 總結

這裏把上面的這些垃圾回收器做個總結,看完這個,面試給面試官講的時候思路就非常清晰了。

收集器 串行、並行or併發 新生代/老年代 算法 目標 適用場景
Serial 串行 新生代 複製算法 響應速度優先 單CPU環境下的Client模式
Serial Old 串行 老年代 標記-整理 響應速度優先 單CPU環境下的Client模式、CMS的後備預案
ParNew 並行 新生代 複製算法 響應速度優先 多CPU環境時在Server模式下與CMS配合
Parallel Scavenge 並行 新生代 複製算法 吞吐量優先 在後臺運算而不需要太多交互的任務
Parallel Old 並行 老年代 標記-整理 吞吐量優先 在後臺運算而不需要太多交互的任務

好了,這回就到這裏了,開頭的幾個問題,你會了嗎?

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