常见面试题-JVM

╰半夏微凉° 2022-11-02 11:40 169阅读 0赞

1.jvm的主要组成部分，及其作用

*  类加载器（ClassLoader）

把Java代码转换成字节码

*  运行时数据区（Runtime Data Area）

把字节码加载到内存中

*  执行引擎（Execution Engine）

字节码文件只是jvm的一套指令集规范，不能直接让底层操作系统执行，需要特定的命令解析器执行引擎，将字节码翻译成底层系统指令，交给cpu执行

*  本地库接口（Native Interface）

cpu执行指令时通过本地库接口调用其他语言

2.jvm运行时数据区组成部分

*  程序计数器
 *  虚拟机栈
 *  本地方法栈

线程隔离的数据区

*  堆
 *  方法区

线程共享的数据区

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3.堆和栈的区别

1.  栈内存存储局部变量，堆内存存储实体
2.  栈内存更新速度快于堆内存，因为局部变量生命周期短
3.  栈内存存放的变量生命周期结束后会被释放，堆内存中的实体会被垃圾回收机制不定时回收

4.队列和栈的区别

1.  队列和栈都是被用来预存储数据的
2.  队列允许先进先出检查元素，例外情况：Deque接口允许从俩端检索元素
3.  栈对元素进行先进后出检索

5.双亲委派模型

类加载器：对任何一个类，其在jvm中的唯一性由加载该类加载器和该类本身确立，每个类加载器，都有一个独立的类名称空间。类加载器根据类的全限定名称将class文件加载到jvm内存，然后转为class对象

类加载器分类：

*  启动类加载器（Bootstrap ClassLoader）：是虚拟机自身的一部分，用来加载Java\_HOME/lib/目录，或着被-Xbootclasspath参数所指定路径中，被虚拟机识别的类库
 *  其他类加载器
 *  扩展类加载器（Extension ClassLoader）：加载/lib/ext目录或java.ext.dirs系统变量指定路径中的类库
 *  应用程序类加载器（Application ClassLoader）：负责加载用户类路径（classpath）上的指定类库，可直接使用。一般情况下，如果我们没有自定义类加载器则默认使用该类加载器

双亲委派模型：当一个类加载器收到类加载请求，首先不会自己加载这个类，而是将请求委派给父类加载器完成，只有父加载器无法完成加载请求时，子加载器才会加载类

6.类加载的执行过程

1.  加载：根据查找路径找到对应的class文件导入
2.  检查：检查加载的class文件的正确性
3.  准备：为类中的静态变量分配存储空间
4.  解析：虚拟机将常量池的符号引用替换成直接引用。符号引用理解为一个标识，直接引用则直接指向内存中地址
5.  初始化：对静态变量和静态代码块执行初始化工作

7.如何判断对象是否可以被回收

1.  引用计数器：为每个对象创建一个引用计数，有对象引用时计数器+1，引用释放则-1，当计数器为0表示可以被回收。缺点是无法解决循环引用问题
2.  可达性分析：从GC Roots开始向下搜索，搜索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，则表示此对象可被回收

8.java引用类型

*  强引用
 *  软引用
 *  弱引用
 *  虚引用

9.jvm垃圾回收器

*  Serial：最早的单线程串行垃圾回收器。
 *  Serial Old：Serial 垃圾回收器的老年版本，同样也是单线程的，可以作为 CMS 垃圾回收器的备选预案。
 *  ParNew：是 Serial 的多线程版本。
 *  Parallel 和 ParNew 收集器类似是多线程的，但 Parallel 是吞吐量优先的收集器，可以牺牲等待时间换取系统的吞吐量。
 *  Parallel Old 是 Parallel 老生代版本，Parallel 使用的是复制的内存回收算法，Parallel Old 使用的是标记-整理的内存回收算法。
 *  CMS：一种以获得最短停顿时间为目标的收集器，非常适用 B/S 系统。
 *  G1：一种兼顾吞吐量和停顿时间的 GC 实现，是 JDK 9 以后的默认 GC 选项。

10.CMS 垃圾回收器

CMS 是英文 Concurrent Mark-Sweep 的简称，是以牺牲吞吐量为代价来获得最短回收停顿时间的垃圾回收器。对于要求服务器响应速度的应用上，这种垃圾回收器非常适合。在启动 JVM 的参数加上“-XX:+UseConcMarkSweepGC”来指定使用 CMS 垃圾回收器。

CMS 使用的是标记-清除的算法实现的，所以在 gc 的时候回产生大量的内存碎片，当剩余内存不能满足程序运行要求时，系统将会出现 Concurrent Mode Failure，临时 CMS 会采用 Serial Old 回收器进行垃圾清除，此时的性能将会被降低。

11.新生代和老生代垃圾回收器的种类以及区别

*  新生代回收器：Serial、ParNew、Parallel Scavenge
 *  老年代回收器：Serial Old、Parallel Old、CMS
 *  整堆回收器：G1

区别：新生代垃圾回收器一般采用复制算法，该算法效率高，但内存利用率低。老年代回收器采用标记-整理算法。

12.分代垃圾回收器如何工作

分代回收器有俩分区：老生代和新生代，新生代默认的空间占比为总空间的1/3，老生代默认占比为2/3

新生代有3个分区：Eden、To Survivor、From Survivor，默认占比8：1：1，执行流程：

*  把 Eden + From Survivor 存活的对象放入 To Survivor区
 *  清空 Eden 和 From Survivor区
 *  From Survivor 和 To Survivor区交换

每次 From Survivor 到 To Survivor 移动时都存活的额对象，年龄+1，当年龄到达15，升级为大对象，会直接放入老生代

老生代当空间占用达到某个值后会触发全局垃圾收回，一般使用标记整理执行算法。

13.jvm调优工具

JDK 自带了很多监控工具，都位于 JDK 的 bin 目录下，其中最常用的是 jconsole 和 jvisualvm 这两款视图监控工具。

*  jconsole：用于对 JVM 中的内存、线程和类等进行监控；
 *  jvisualvm：JDK 自带的全能分析工具，可以分析：内存快照、线程快照、程序死锁、监控内存的变化、gc 变化等。

14.常用jvm调优参数

*  \-Xms2g：初始化推大小为 2g；
 *  \-Xmx2g：堆最大内存为 2g；
 *  \-XX:NewRatio=4：设置年轻的和老年代的内存比例为 1:4；
 *  \-XX:SurvivorRatio=8：设置新生代 Eden 和 Survivor 比例为 8:2；
 *  –XX:+UseParNewGC：指定使用 ParNew + Serial Old 垃圾回收器组合；
 *  \-XX:+UseParallelOldGC：指定使用 ParNew + ParNew Old 垃圾回收器组合；
 *  \-XX:+UseConcMarkSweepGC：指定使用 CMS + Serial Old 垃圾回收器组合；
 *  \-XX:+PrintGC：开启打印 gc 信息；
 *  \-XX:+PrintGCDetails：打印 gc 详细信息。

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