架构师训练营 - 第九周 - 作业

请简述 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、多个对该对象不同类型的引用

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。

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。

JVM性能调优建议：

1、初始化内存和最大内存尽量保持一致，避免内存不够用继续扩充内存。最大内存不要超过物理内存，例如内存8g，你可以设置最大内存4g/6g但是不能超过8g否则加载类的时候没有空间会报错。

2、gc/full gc频率不要太高、每次gc时间不要太长、根据系统应用来定。



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？

秒杀其实主要解决两个问题，一个是并发读，一个是并发写。

1. 请求数据尽量少，从而减少cpu消耗

2. 访问路径尽量短，减少节点消耗

3. 强依赖尽量少，减少加载时间

4. 不要有单点，要有备份

5. 减少额外请求，减少加载时间

对页面进行彻底的动静分离，使得用户秒杀时不需要刷新整个页面，而只需要点击抢宝按钮，借此把页面刷新的数据降到最少；

在服务端对秒杀商品进行本地缓存，不需要再调用依赖系统的后台服务获取数据，甚至不需要去公共的缓存集群中查询数据，这样不仅可以减少系统调用，而且能够避免压垮公共缓存集群。

增加系统限流保护，防止最坏情况发生。

Plan B 方案来兜底：降级、限流和拒绝服务。