「热」Java 面试八股文之虚拟机篇

红太狼 2023-09-28 09:25 5阅读 0赞

## Java 虚拟机篇 ##

## 简述JVM内存模型 ##

线程私有的运行时数据区: 程序计数器、Java 虚拟机栈、本地方法栈。

线程共享的运行时数据区：Java 堆、方法区。

## 简述程序计数器 ##

程序计数器表示当前线程所执行的字节码的行号指示器。

程序计数器不会产生StackOverflowError和OutOfMemoryError。

## 简述虚拟机栈 ##

Java 虚拟机栈用来描述 Java 方法执行的内存模型。线程创建时就会分配一个栈空间，线程结束后栈空间被回收。

栈中元素用于支持虚拟机进行方法调用，每个方法在执行时都会创建一个栈帧存储方法的局部变量表、操作栈、动态链接和返回地址等信息。

虚拟机栈会产生两类异常：

*  StackOverflowError：线程请求的栈深度大于虚拟机允许的深度抛出。
 *  OutOfMemoryError：如果 JVM 栈容量可以动态扩展，虚拟机栈占用内存超出抛出。

## 简述本地方法栈 ##

本地方法栈与虚拟机栈作用相似，不同的是虚拟机栈为虚拟机执行 Java 方法服务，本地方法栈为本地方法服务。可以将虚拟机栈看作普通的java函数对应的内存模型，本地方法栈看作由native关键词修饰的函数对应的内存模型。

本地方法栈会产生两类异常：

*  StackOverflowError：线程请求的栈深度大于虚拟机允许的深度抛出。
 *  OutOfMemoryError：如果 JVM 栈容量可以动态扩展，虚拟机栈占用内存超出抛出。

## 简述JVM中的堆 ##

堆主要作用是存放对象实例，Java 里几乎所有对象实例都在堆上分配内存，堆也是内存管理中最大的一块。Java的垃圾回收主要就是针对堆这一区域进行。可通过 -Xms 和 -Xmx 设置堆的最小和最大容量。

堆会抛出 OutOfMemoryError异常。

## 简述方法区 ##

方法区用于存储被虚拟机加载的类信息、常量、静态变量等数据。

JDK6之前使用永久代实现方法区，容易内存溢出。JDK7 把放在永久代的字符串常量池、静态变量等移出，JDK8 中抛弃永久代，改用在本地内存中实现的元空间来实现方法区，把 JDK 7 中永久代内容移到元空间。

方法区会抛出 OutOfMemoryError异常。

## 简述运行时常量池 ##

运行时常量池存放常量池表，用于存放编译器生成的各种字面量与符号引用。一般除了保存 Class 文件中描述的符号引用外，还会把符号引用翻译的直接引用也存储在运行时常量池。除此之外，也会存放字符串基本类型。

JDK8之前，放在方法区，大小受限于方法区。JDK8将运行时常量池存放堆中。

## 简述直接内存 ##

直接内存也称为堆外内存，就是把内存对象分配在JVM堆外的内存区域。这部分内存不是虚拟机管理，而是由操作系统来管理。Java通过DriectByteBuffer对其进行操作，避免了在 Java 堆和 Native堆来回复制数据。

## 简述Java创建对象的过程 ##

*  检查该指令的参数能否在常量池中定位到一个类的符号引用，并检查引用代表的类是否已被加载、解析和初始化，如果没有就先执行类加载。
 *  通过检查通过后虚拟机将为新生对象分配内存。
 *  完成内存分配后虚拟机将成员变量设为零值
 *  设置对象头，包括哈希码、GC 信息、锁信息、对象所属类的类元信息等。
 *  执行 init 方法，初始化成员变量，执行实例化代码块，调用类的构造方法，并把堆内对象的首地址赋值给引用变量。

这里聊一下我对八股文的一些看法吧。

记得之前有个读者在评论区贴出来了这么一段话。

> **现在背八股文也好，小学时候背课文也罢，都是我们生活的一部分，但想成功，就别嫌自己笨，去掉所有疑问，我不能站在原地等，把握每一秒，每天只有1440分，我不用戴项链，但要保持纯真，我只需要在梦想上永远保持恒温，放低身份，不计成本，每一步都走得沉稳，就算是身无分文，还被人说是新一代的能民工，也驰骋疆场攻破城门，比起天赋过人，我更像是个笨学生，但我明白一个道理，铁杵也能磨成针**。

这段话的出处我不记得了，但有一说一，讲得真好，再给我两天时间，我就背会了，哈哈哈。

科举考试的时候，学子们对八股文很反感，很多浪漫的诗人甚至不屑于参加科举。

放到现在，仍然是这样子，很多人面对一条条的面试题，尤其是有固定答案的，简直不要太讨厌。

但八股文真的没用吗？

不，还是有用的，这些东西背会了，在脑海中存储着，等的就是有朝一日能用得上。

而这一天早晚会来到，因为现实场景中，遇到的很多问题都是需要理论支撑的，而八股文就是理论，底层的原理都囊括进来了。

再者，还是那句话，面试的时候，面试官问你了，你能答出来就是能力，答不出来就白搭。

垃圾收集算法，volatile 关键字、synchronized 关键字这些，你不背下来，面试的时候肯定会吃亏。

**在我看来，八股文肯定是有用的，但面试能不能过，有些人如果完全不去理解，背了八股可能也不会过，还是自己要在八股文的基础上去理解下**。