面试-jvm虚拟机

喜欢ヅ旅行 2022-04-02 10:28 276阅读 0赞

# java内存模型问题 #

## jvm 进程内存逻辑结构 ##

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQyODE1MTIy_size_16_color_FFFFFF_t_70]

## 你对jvm内存结构了解吗？ ##

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQyODE1MTIy_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]  
**程序计数器：** 较小的内存空间， 当前线程执行的字节码的行号指 示器；各线程之间独立存储，互 不影响；  
**java栈：** 线程私有，生命周期和 线程，每个方法在执行的同时都 会创建一个栈帧用于存储局部变 量表，操作数栈，动态链接，方 法出口等信息。方法的执行就对 应着栈帧在虚拟机栈中入栈和出 栈的过程；栈里面存放着各种基 本数据类型和对象的引用；  
**本地方法栈：** 本地方法栈保存的 是native方法的信息，当一个 JVM创建的线程调用native方法 后，JVM不再为其在虚拟机栈中 创建栈帧，JVM只是简单地动态 链接并直接调用native方法；  
**堆：** Java堆是Javaer需要重点 关注的一块区域，因为涉及到 内存的分配(new关键字，反射 等)与回收(回收算法，收集器 等)；  
**方法区：** 也叫永久区，用于存  
储已经被虚拟机加载的类信息 ，常量(“zdy”,"123"等)，静态变 量(static变量)等数据。  
**运行时常量池：** 运行时常量池  
是方法区的一部分，用于存放  
编译期生成的各种字面量 (“zdy”,"123"等)和符号引用。  
**直接内存：** 不是虚拟机运行 时数据区的一部分，也不是 java虚拟机规范中定义的内 存区域；  
 如果使用了NIO,这块区域 会被频繁使用，在java堆 内可以用directByteBuffer 对象直接引用并操作；  
 这块内存不受java堆大小限制，但受本机总内存的限制，可以通过 MaxDirectMemorySize来设置（默认与堆内存最大值一样)  
所以也会出现 OOM异常

## 你对jvm内存结构了解吗？线程共享与线程私有 ##

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQyODE1MTIy_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]

## 堆和栈的区别是什么？ ##

** 功能**  
 以栈帧的方式存储方法调用的过程，并存储方法调用过程中基本数据类型的变 量（int、short、long、byte、float、double、boolean、char等）以及对象的引 用变量，其内存分配在栈上，变量出了作用域就会自动释放；  
 而堆内存用来存储Java中的对象。无论是成员变量，局部变量，还是类变量， 它们指向的对象都存储在堆内存中  
** 线程独享还是共享**  
 栈内存归属于单个线程，每个线程都会有一个栈内存，其存储的变量只能在其 所属线程中可见，即栈内存可以理解成线程的私有内存。  
 堆内存中的对象对所有线程可见。堆内存中的对象可以被所有线程访问。  
** 空间大小**  
 栈的内存要远远小于堆内存，栈的深度是有限制的，如果递归没有及时跳出，  
很可能发生StackOverFlowError问题。  
 你可以通过-Xss选项设置栈内存的大小。-Xms选项可以设置堆的开始时的大小  
，-Xmx选项可以设置堆的最大值  
腾

## 你对jvm内存结构了解吗？堆和栈 ##

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQyODE1MTIy_size_16_color_FFFFFF_t_70 3]

## 你对jvm内存结构了解吗？线程安全的本质 ##

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQyODE1MTIy_size_16_color_FFFFFF_t_70 4]

## jdk1.6、jdk1.7和jdk1.8内存结构区别 ##

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQyODE1MTIy_size_16_color_FFFFFF_t_70 5]  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQyODE1MTIy_size_16_color_FFFFFF_t_70 6]  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQyODE1MTIy_size_16_color_FFFFFF_t_70 7]

## jdk1.8的jvm 进程内存逻辑结构 ##

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQyODE1MTIy_size_16_color_FFFFFF_t_70 8]

## 为什么去除方法区 ##

 永久代来存储类信息、常量、静态变量等数据不是个好主意, 很容易遇到内存  
溢出的问题.JDK8的实现中将类的元数据放入 native memory, 将字符串池和类  
的静态变量放入java堆中. 可以使用MaxMetaspaceSize对元数据区大小进行调  
整；  
 对永久代进行调优是很困难的,同时将元空间与堆的垃圾回收进行了隔离，避免  
永久代引发的Full GC和OOM等问题；

## jvm常用内存参数设置 ##

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQyODE1MTIy_size_16_color_FFFFFF_t_70 9]  
**注意：** java8去掉了-XX:PermSize和-XX:MaxPermSize，新增了-XX:MetaspaceSize 和-XX:MaxMetaspaceSize

# 2.常见内存溢出异常问题 #

## 有哪些java内存溢出异常？ ##

**java内存溢出异常主要有两个：**  
** OutOfMemeoryError**  
当堆、栈（多线程情况）、方法区、元数据区、直接内  
存中数据达到最大容量时产生；  
** StackOverFlowError**  
如果线程请求的栈深度大于虚拟机锁允许的最大深度，  
将抛出StackOverFlowError，其本质还是数据达到最大容量；

## 什么情况下出现堆溢出？怎么解决 ##

** 产生原因**  
堆用于存储实例对象，只要不断创建对象，并且保证GC Roots到对象之间有  
引用的可达，避免垃圾收集器回收实例对象，就会在对象数量达到堆最大容量时  
产生OutOfMemoryError异常。  
*java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space*  
** 解决办法**  
使用-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError可以让java虚拟机在出现内存溢  
出时产生当前堆内存快照以便进行异常分析，主要分析那些对象占用了内存；也  
可使用jmap将内存快照导出；一般检查哪些对象占用空间比较大，由此判断代码  
问题，没有问题的考虑调整堆参数；

## 什么情况下出现栈溢出？怎么解决？ ##

** 产生原因**  
 如果线程请求的栈深度大于虚拟机锁允许的最大深度，将抛出StackOverFlowError;  
 如果虚拟机在扩展栈时无法申请到足够的内存空间，抛出OutOfMemeoryError;  
** 解决办法**  
 jdk 1.7之前，通过-XX:PermSize,-XX:MaxPerSize，调整方法区的大小；  
 jdk 1.8以后，通过-XX:MetaspaceSize ,-XX:MaxMetaspaceSize，调整元数据  
区的大小

## 什么情况下出现本机直接内存溢出？怎么解决？ ##

** 产生原因**  
jdk本身很少操作直接内存，而直接内存（DirectMemory）导致溢出最大的特征是，  
Heap Dump文件不会看到明显异常，而程序中直接或者间接的用到了NIO  
** 解决办法**  
直接内存不受java堆大小限制，但受本机总内存的限制，可以通过  
MaxDirectMemorySize来设置（默认与堆内存最大值一样）

## jvm常用内存参数设置 ##

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQyODE1MTIy_size_16_color_FFFFFF_t_70 10]

[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQyODE1MTIy_size_16_color_FFFFFF_t_70]: /images/20220402/0fb5bc86efe247a2b56f9c0447f8af27.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQyODE1MTIy_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]: /images/20220402/1b62b25f126d4d7a885c53ede9a4dea9.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQyODE1MTIy_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]: /images/20220402/e730dbd080424bb79afae55e272887c5.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQyODE1MTIy_size_16_color_FFFFFF_t_70 3]: /images/20220402/247b047721654e9e898e0cee1670dfde.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQyODE1MTIy_size_16_color_FFFFFF_t_70 4]: /images/20220402/f8bce360383547caa13be914d526f6d0.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQyODE1MTIy_size_16_color_FFFFFF_t_70 5]: /images/20220402/b2ad6f979d954994808c34bd3e108d46.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQyODE1MTIy_size_16_color_FFFFFF_t_70 6]: /images/20220402/413e89c298bf49ee832418c2e1cb5ab8.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQyODE1MTIy_size_16_color_FFFFFF_t_70 7]: /images/20220402/9529d1cf6754489ebf0fd74372ddd8c5.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQyODE1MTIy_size_16_color_FFFFFF_t_70 8]: /images/20220402/4bcbfe41000a47b2b125d104f2521fe9.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQyODE1MTIy_size_16_color_FFFFFF_t_70 9]: /images/20220402/031dc6ff95464832baf7f79e13ebf659.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQyODE1MTIy_size_16_color_FFFFFF_t_70 10]: /images/20220402/b27e85d9c8e4415fa16a80eeda7c42fc.png