11、什么情况下会发生内存泄露？
- 静态集合类引起内存泄漏
- 静态集合的生命周期和 JVM 一致，所以静态集合引用的对象不能被释放。
- 单例模式
- 单例对象在初始化后会以静态变量的方式在 JVM 的整个生命周期中存在。如果单例对象持有外部的引用，那么这个外部对象将不能被 GC 回收，导致内存泄漏。
- 数据连接、IO、Socket等连接
- 创建的连接不再使用时，需要调用 close 方法关闭连接，只有连接被关闭后，GC 才会回收对应的对象(Connection，Statement，ResultSet，Session)。忘记关闭这些资源会导致持续占有内存，无法被 GC 回收。
- 变量不合理的作用域
- 一个变量的定义作用域大于其使用范围，很可能存在内存泄漏；或不再使用对象没有及时将对象设置为 null，很可能导致内存泄漏的发生。
- hash值发生变化
- 对象Hash值改变，使用HashMap、HashSet等容器的时候，由于对象修改之后的Hash值和存储进容器时的Hash值不同，所以无法找到存入的对象，自然也无法单独删除了，这也会造成内存泄漏。说句题外话，这也是为什么String类型被设置成了不可变类型。
- ThreadLocal使用不当
- ThreadLocal的弱引用导致内存泄漏也是个老生常谈的话题了，使用完ThreadLocal一定要记得使用remove方法来进行清除。
12、谈谈OOM的认识？如何排查 OOM 的问题？
除了程序计数器，其他内存区域都有 OOM 的风险，发生的地方如下：
- Java虚拟机栈+本地方法栈，扩展时无法申请到足够内存，OOM（(线程请求深度超过JVM允许栈深度，StackOverflowException) 。
- 栈帧过多导致栈内存溢出，方法递归调用时，没有设置正确的递归结束条件，导致无限递归。
- 栈帧过大导致栈内存溢出
- 无限递归，第三方代码中出现两个类中循环引用的问题,导致无限递归。
- 堆内存溢出：不断产生新的对象，且对象都被引用了，无法触发垃圾回收机制，长时间就会导致堆内存溢出。
- 方法区： 方法区如果申请内存时发现内存不足，方法区也会出现内存溢出的问题，经常会遇到的是动态生成大量的类，无法满足内存分配需求时。
- 1.8以前会导致永久内存溢出: java.lang.OutOfMemoryError:PermGen space。
- 1.8之后会导致元空间内存溢出：元空间默认使用系统内存，且不会设置内存的上限，所以我们要手动设置。
- 直接内存 OOM：直接内存的回收和释放是通过unsafe 对象实现的，不是java 的垃圾回收机制。
排查 OOM 的方法：
- 增加两个参数 -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError -XX:HeapDumpPath=/tmp/heapdump.hprof，当 OOM 发生时自动 dump 堆内存信息到指定目录；
- 同时 jstat 查看监控 JVM 的内存和 GC 情况，先观察问题大概出在什么区域；
- 使用 MAT 工具载入到 dump 文件，分析大对象的占用情况，比如 HashMap 做缓存未清理，时间长了就会内存溢出，可以把它改为弱引用 。
13、如何判断一个对象是否存活或者是垃圾？
判断一个对象是否存活，分为两种算法，引用计数法和可达性分析算法：
- 引用计数法： 给每一个对象设置一个引用计数器，当有一个地方引用该对象的时候，引用计数器就+1，引用失效时，引用计数器就-1；当引用计数器为0的时候，就说明这个对象没有被引用，也就是垃圾对象，等待回收；
- 缺点：无法解决循环引用的问题，当A引用B，B也引用A的时候，此时AB对象的引用都不为0，此时也就无法垃圾回收，所以一般主流虚拟机都不采用这个方法；
- 可达性分析法：从一个被称为GC Roots的对象向下搜索，如果一个对象到GC Roots没有任何引用链相连接时，说明此对象不可用，在java中可以作为GC Roots的对象有以下几种：
- 虚拟机栈中引用的对象；
- 方法区类静态属性引用的变量；
- 方法区常量池引用的对象；
- 本地方法栈JNI引用的对象。
14、强引用、软引用、弱引用、虚引用是什么，有什么区别？
强引用：
- 概念：强引用，就是普通的对象引用关系，如 String s = new String("ConstXiong")
- 回收：只有所有GC Root对象都不通过【强引用】引用该对象，该对象才能被垃圾回收
软引用：
- 概念：软引用，用于维护一些可有可无的对象。只有在内存不足时，系统则会回收软引用对象，如果回收了软引用对象之后仍然没有足够的内存，才会抛出内存溢出异常。
- 回收：仅有软引用引用该对象时，在垃圾回收后，内存仍不足时会再次触发垃圾回收，回收软引用对象，可以配合引用队列来释放软引用自身。
弱引用：
- 概念：弱引用，相比软引用来说，要更加无用一些，它拥有更短的生命周期。
- 回收：仅有弱引用引用该对象，在垃圾回收时，无论内存是否充足，都会回收弱引用对象，可以配合引用队列来释放弱引用自身。
虚引用：
- 概念：虚引用是一种形同虚设的引用，在现实场景中用的不是很多，它主要用来跟踪对象被垃圾回收的活动。
- 回收：必须配合引用队列使用，主要配合ByteBuffer使用，被引用对象回收时，会将虚引用入队，由Reference Handler线程调用虚引用相关方法释放直接内存。
15、被引用的对象就一定能存活吗？
不一定，需要看引用类型：
- 仅有弱引用引用该对象，在垃圾回收时，无论内存是否充足，都会回收弱引用对象。
- 但是仅有软引用引用该对象时，在垃圾回收后，内存仍不足时会再次触发垃圾回收，回收软引用对象。
16、finalize()方法了解吗？有什么作用？
- 如果对象在进行可达性分析后发现没有与GC Roots相连接的引用链，那它将会被第一次标记，随后进行一次筛选，筛选的条件是此对象是否有必要执行finalize()方法。
- 如果对象在finalize()中成功拯救自己——只要重新与引用链上的任何一个对象建立关联即可，譬如把自己 (this关键字)赋值给某个类变量或者对象的成员变量，那在第二次标记时它就"逃过一劫"；但是如果没有抓住这个机会，那么对象就真的要被回收了。
17、方法区的垃圾回收?
方法区的垃圾收集主要回收两部分内容：常量池中废弃的常量和不再使用的类型。
废弃的常量：
- 只要常量池中的常量没有被任何地方引用，就可以被回收。
- 例如：一个字符串"abc”放入常量池，现在没有一个值为"abc"的字符串对象，也就是没有任何字符串对象引用常量池中“abc”的常量，且虚拟机其他地方没有引用这个字面量，如果发生垃圾回收且有必要时，常量会被系统清理出常量池。
不再使用的类型，需要同时满足下面3个条件才可以被允许回收：
- 该类的所有实例被回收，堆中不存在该类及其派生子类的实例。
- 加载该类的ClassLoader被回收
- 该类对应的java.lang.Class对象没有在任何地方被引用
满足了上面的3个条件，只是被允许回收，不是一定会被回收，还需要设置一些参数进行控制。 虚拟机提供了-Xnoclassgc参数进行控制。
18、Java堆的内存分区了解吗？
- 在 Java 中，堆被划分成两个不同的区域：新生代 ( Young )、老年代 ( Old )，新生代默认占总空间的 1/3，老年代默认占 2/3。
- 新生代有 3 个分区：Eden、To Survivor、From Survivor，它们的默认占比是 8 : 1 : 1。
- 新生代的垃圾回收（又称Minor GC）后只有少量对象存活，所以选用复制算法，只需要少量的复制成本就可以完成回收。
- 老年代的垃圾回收（又称Major GC）通常使用“标记-清理”或“标记-整理”算法。
19、 垃圾回收算法有哪些？ ⚡
Java中有四种垃圾回收算法，分别是标记清除法、标记整理法、复制算法、分代收集算法。
- 标记清除：
- 步骤：第一步：利用可达性去遍历内存，把存活对象和垃圾对象进行标记； 第二步：再遍历一遍，将所有标记的对象回收掉。
- 优点：垃圾回收速度快。
- 缺点：空间不连续，容易产生内存碎片。
- 标记整理：
- 步骤：第一步：利用可达性去遍历内存，把存活对象和垃圾对象进行标记；第二步：在清理垃圾的过程中，会将可用的对象向前移动，保证内存的紧凑，连续的内存增多了。
- 优点：没有内存碎片。。
- 缺点：移动内存，改变地址，速度较慢 。
- 复制算法：
- 将内存划分为大小相等的两块区域：From和To，To区域空闲
- 步骤：
- 标记；
- 把From上存活的对象复制到To区域中，并在复制过程中进行整理；
- 此时From上剩余的都是垃圾了，直接清空From；
- 交换From和To。
- 优点: 不会产生内存碎片。
- 缺点: 占用双倍的内存空间。
- 分代收集算法：
- 根据内存对象的存活周期不同，将内存划分成几块，java虚拟机一般将内存分成新生代和老生代，在新生代中，有大量对象死去和少量对象存活，所以采用复制算法，只需要付出少量存活对象的复制成本就可以完成收集；老年代中因为对象的存活率极高，没有额外的空间对他进行分配担保，所以采用标记清理或者标记整理算法进行回收。
