面试官:你说你熟悉jvm?那你讲一下并发的可达性分析(1)

简介: 面试官:你说你熟悉jvm?那你讲一下并发的可达性分析(1)

image.png


上面这张图是我还是北漂的时候,在鼓楼附近的胡同里面拍的。


那天刚刚下完雨,路过这个地方的时候,一瞬间就被这五颜六色的门板和自行车给吸引了,于是拍下了这张图片。看到这张图片的时候我就很开心,多鲜活、多舒服的画面呀。

以后的文章里面我的第一张配图都用自己随时拍下的照片吧。分享生活、分享技术,哈哈。


好了,说回文章。

这次的文章我们聊聊jvm。jvm可以说是面试必备技能了。简历上写了,多问几句。简历上没写,也得提上几句。


我们先从一个简单的热身题入手,引出本文想要分享的内容。


当面试扯到jvm这一部分的时候,面试官大概率会问你jvm怎么判断哪些对象应该回收呢?


这种经典的面试题当然难不住你。


你会脱口而出引用计数算法和可达性分析算法。


然后你就停下来了吗?难道你不知道你回答了一句话之后,面试官肯定会接着问你能详细说明一下吗?所以,不要停。主动点,面试的时候主动点。你要抓住面试官把话语权交给你的宝贵机会,接着说啊,你得支棱起来

因为引用计数法的算法是这样的:在对象中添加一个引用计数器,每当一个地方引用它时,计数器就加一;当引用失效时,计数器值就减一;任何时刻计数器为零的对象就是不可能再被使用的。


但是这样的算法有个问题,是什么呢?


不经意间来一波自问自答。让面试官听的一愣一愣的。


就是不能解决循环依赖的问题。


并拿着自己准备的纸和笔快速的画出下面这样的图: image.png
网络异常,图片无法展示
|
网络异常,图片无法展示
|
Object 1和Object 2其实都可以被回收,但是它们之间还有相互引用,所以它们各自的计数器为1,则还是不会被回收。

所以,Java虚拟机没有采用引用计数法。它采用的是可达性分析算法。


可达性分析算法的思路就是通过一系列的“GC Roots”,也就是根对象作为起始节点集合,从根节点开始,根据引用关系向下搜索,搜索过程所走过的路径称为引用链,如果某个对象到GC Roots间没有任何引用链相连。


用图论的话来说就是从GC Roots到这个对象不可达时,则证明此对象是不可能再被使用的。所以此对象就是可以被回收的对象。

说这句话的时候再次,快速的纸上画出下面的图:
网络异常,图片无法展示
|

image.png
网络异常,图片无法展示
|
网络异常,图片无法展示
|
好了,到这里就可以把话语权交给面试官了。因为到这里,他接下来可以问的点有很多,你不知道他会问什么,比如:

你刚刚谈到了根节点,那你知道哪些对象可以作为根对象吗?


你刚刚谈到了引用,那你知道java里面有哪几种引用吗?


你刚刚谈到了可达性分析算法,那如果在该算法中被判定不可达对象,是不是一定会被回收呢?


谈谈你熟悉的垃圾回收器和他们的工作过程?


.......


上面的这些问题都太常规了,任何一份面经里面都会有这样的几个问题。


而本文要解决的是下面这个稍微不那么常见,但是你答题的过程中一定会提到的点“并发标记”、“浮动垃圾”。


CMS和G1都是有一个并发标记的过程,并发标记要解决什么问题?带来了什么问题?怎么解决这些问题呢?

网络异常,图片无法展示
|
网络异常,图片无法展示
|
网络异常,图片无法展示
|

并发标记要解决什么问题?


刚刚我们谈到的可达性分析算法是需要一个理论上的前提的:该算法的全过程都需要基于一个能保障一致性的快照中才能够分析,这意味着必须全程冻结用户线程的运行。


为了不冻结用户线程的运行,那我们就需要让垃圾回收线程和用户线程同时运行。

所有我们来个反证法,先假设不并发标记,即只有垃圾回收线程在运行的流程是怎样的:


第一步是需要找到根节点,也就是我们常说的根节点枚举。


而在这个过程中,由于GC Roots是远远少于整个java堆中的全部对象的,而且在OopMap此类优化技巧的加持下,它带来的停顿时间是非常短暂且相对固定的,可以理解为不会随着堆里面的对象的增加而增加。大概就是下面这个图的意思:

网络异常,图片无法展示
|
但是我们做完根节点枚举,只是做完了第一步。接下来,我们需要从GC Roots往下继续遍历对象图,进行"标记"过程。而这一步的停顿时间必然是随着java堆中的对象增加而增加的。大概就是下面这个图的意思:

image.png
网络异常,图片无法展示
|
这个逻辑不复杂:堆约大,存储的对象越多,对象图结构越复杂,要标记更多对象,所以产生的停顿时间也自然就长了。

所有,经过上面的分析,我们知道了,根节点的枚举阶段是不太耗时的,也不会随着java堆里面存储的对象增加而增加耗时。而"标记"过程的耗时是会随着java堆里面存储的对象增加而增加的。


"标记"阶段是所有使用可达性分析算法的垃圾回收器都有的阶段。因此我们可以知道,如果能够削减"标记"过程这部分的停顿时间,那么收益将是可观的。

所以并发标记要解决什么问题呢?


就是要消减这一部分的停顿时间。那就是让垃圾回收器和用户线程同时运行,并发工作。也就是我们说的并发标记的阶段。

网络异常,图片无法展示
|
网络异常,图片无法展示
|
网络异常,图片无法展示
|
目录
相关文章
|
14天前
|
Java 数据库连接 Maven
最新版 | 深入剖析SpringBoot3源码——分析自动装配原理(面试常考)
自动装配是现在面试中常考的一道面试题。本文基于最新的 SpringBoot 3.3.3 版本的源码来分析自动装配的原理,并在文未说明了SpringBoot2和SpringBoot3的自动装配源码中区别,以及面试回答的拿分核心话术。
最新版 | 深入剖析SpringBoot3源码——分析自动装配原理(面试常考)
|
2月前
|
缓存 NoSQL 关系型数据库
大厂面试高频:如何解决Redis缓存雪崩、缓存穿透、缓存并发等5大难题
本文详解缓存雪崩、缓存穿透、缓存并发及缓存预热等问题,提供高可用解决方案,帮助你在大厂面试和实际工作中应对这些常见并发场景。关注【mikechen的互联网架构】,10年+BAT架构经验倾囊相授。
大厂面试高频:如何解决Redis缓存雪崩、缓存穿透、缓存并发等5大难题
|
2月前
|
SQL 缓存 监控
大厂面试高频:4 大性能优化策略(数据库、SQL、JVM等)
本文详细解析了数据库、缓存、异步处理和Web性能优化四大策略,系统性能优化必知必备,大厂面试高频。关注【mikechen的互联网架构】,10年+BAT架构经验倾囊相授。
大厂面试高频:4 大性能优化策略(数据库、SQL、JVM等)
|
2月前
|
监控 算法 Java
jvm-48-java 变更导致压测应用性能下降,如何分析定位原因?
【11月更文挑战第17天】当JVM相关变更导致压测应用性能下降时,可通过检查变更内容(如JVM参数、Java版本、代码变更)、收集性能监控数据(使用JVM监控工具、应用性能监控工具、系统资源监控)、分析垃圾回收情况(GC日志分析、内存泄漏检查)、分析线程和锁(线程状态分析、锁竞争分析)及分析代码执行路径(使用代码性能分析工具、代码审查)等步骤来定位和解决问题。
|
2月前
|
存储 算法 安全
JVM常见面试题(四):垃圾回收
堆区域划分,对象什么时候可以被垃圾器回收,如何定位垃圾——引用计数法、可达性分析算法,JVM垃圾回收算法——标记清除算法、标记整理算法、复制算法、分代回收算法;JVM垃圾回收器——串行、并行、CMS垃圾回收器、G1垃圾回收器;强引用、软引用、弱引用、虚引用
|
2月前
|
Arthas 监控 Java
JVM进阶调优系列(9)大厂面试官:内存溢出几种?能否现场演示一下?| 面试就那点事
本文介绍了JVM内存溢出(OOM)的四种类型:堆内存、栈内存、元数据区和直接内存溢出。每种类型通过示例代码演示了如何触发OOM,并分析了其原因。文章还提供了如何使用JVM命令工具(如jmap、jhat、GCeasy、Arthas等)分析和定位内存溢出问题的方法。最后,强调了合理设置JVM参数和及时回收内存的重要性。
|
3月前
|
存储 监控 算法
美团面试:说说 G1垃圾回收 底层原理?说说你 JVM 调优的过程 ?
尼恩提示: G1垃圾回收 原理非常重要, 是面试的重点, 大家一定要好好掌握
美团面试:说说 G1垃圾回收 底层原理?说说你 JVM 调优的过程  ?
|
3月前
|
Java 应用服务中间件 程序员
JVM知识体系学习八:OOM的案例(承接上篇博文,可以作为面试中的案例)
这篇文章通过多个案例深入探讨了Java虚拟机(JVM)中的内存溢出问题,涵盖了堆内存、方法区、直接内存和栈内存溢出的原因、诊断方法和解决方案,并讨论了不同JDK版本垃圾回收器的变化。
48 4
|
3月前
|
存储 Kubernetes 架构师
阿里面试:JVM 锁内存 是怎么变化的? JVM 锁的膨胀过程 ?
尼恩,一位经验丰富的40岁老架构师,通过其读者交流群分享了一系列关于JVM锁的深度解析,包括偏向锁、轻量级锁、自旋锁和重量级锁的概念、内存结构变化及锁膨胀流程。这些内容不仅帮助群内的小伙伴们顺利通过了多家一线互联网企业的面试,还整理成了《尼恩Java面试宝典》等技术资料,助力更多开发者提升技术水平,实现职业逆袭。尼恩强调,掌握这些核心知识点不仅能提高面试成功率,还能在实际工作中更好地应对高并发场景下的性能优化问题。
|
2月前
|
存储 缓存 算法
面试官:单核 CPU 支持 Java 多线程吗?为什么?被问懵了!
本文介绍了多线程环境下的几个关键概念,包括时间片、超线程、上下文切换及其影响因素,以及线程调度的两种方式——抢占式调度和协同式调度。文章还讨论了减少上下文切换次数以提高多线程程序效率的方法,如无锁并发编程、使用CAS算法等,并提出了合理的线程数量配置策略,以平衡CPU利用率和线程切换开销。
面试官:单核 CPU 支持 Java 多线程吗?为什么?被问懵了!

相关实验场景

更多