简述 JVM 垃圾回收原理

Java GC 主要做三件事：

1、哪些内存需要 GC？

Java GC 针对的是 JVM 中堆和方法区。

程序计数器、虚拟机栈、本地方法栈是每个线程私有内存空间，随线程而生，随线程而亡，无需考虑回收。

GC 主要进行回收的内存是 JVM 中的方法区和堆，涉及到多线程(指堆)、多个对该对象不同类型的引用(指方法区)

2、何时需要执行 GC？

Java GC 垃圾回收机制，回收的是已死的 Java 对象（引用无法可达）。

Java GC 机制启动之前，需要确定堆内存中哪些对象是存活的，一般有两种方法：引用计数法和可达性分析法。

引用计数：每个对象有一个引用计数属性，新增一个引用时计数加 1，引用释放时计数减 1，计数为 0 时可以回收。引用计数法实现简单，判定高效，但不能解决对象之间相互引用的问题。

可达性分析（Reachability Analysis）：从 GC Roots 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，则证明此对象是不可用的。

3、以何策略执行 GC？

分代分配，分代回收。

GC 分代回收算法假设：绝大部分对象的生命周期都非常短暂，存活时间短。

把 Java 堆分为新生代和老年代，在新生代中，每次垃圾收集时都发现有大批对象死去，只有少量存活，那就选用复制算法；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，就必须使用“标记-清理”或“标记-整理”算法来进行回收。

GC 优化两个目的：

将转移到老年代的对象数量降到最少。减少被移到老年代空间的对象数量，可能被误解为将对象留在新生代。但是，这是不可能的。取而代之，你可以调整新生代空间的大小。

减少 Full GC 的执行时间。

二、设计一个秒杀系统，主要的挑战和问题有哪些？核心的架构方案或者思路有哪些？

系统可能会因为 1%的秒杀业务影响其余 99%正常业务的运行，所以需要将秒杀系统独立出来。

主要解决两个问题：并发读、并发写。

思路：

页面彻底动静分离，使得用户秒杀时不需要刷新整个页面，降低刷新请求数。

服务器缓存秒杀商品，直接调用缓存层，无需穿透到数据库层找数据。

增加流量限流保护。

关键：秒杀系统最重要要求是 "不要超卖"，关键在于减库存。

下单减库存：一定不会出现超卖情况，但是有些人下单完不付款会影响其他人。

付款减库款：付款减库存，可能会因为并发高导致付款时已经卖光，付不了款。

预扣库存：最常用，如下单后扣库存，保留十分钟，在十分钟内未付款就不保留。如果付款时发现库存不足则不允许付款。

设计 Plan B 兜底方案