1. 說一下 JVM 的主要組成部分？及其作用？

• 類加載器（ClassLoader）運
• 行時數(shù)據(jù)區(qū)（Runtime Data Area）
• 執(zhí)行引擎（Execution Engine）
• 本地庫接口（Native Interface）

組件的作用： 首先通過類加載器（ClassLoader）會把 Java 代碼轉(zhuǎn)換成字節(jié)碼，運行時數(shù)據(jù)區(qū)（Runtime Data Area）再把字節(jié)碼加載到內(nèi)存中， 而字節(jié)碼文件只是 JVM 的一套指令集規(guī)范，并不能直接交給底層操作系統(tǒng)去執(zhí)行， 因此需要特定的命令解析器執(zhí)行引擎（Execution Engine），將字節(jié)碼翻譯成底層系統(tǒng)指令，再交由 CPU 去執(zhí)行， 而這個過程中需要調(diào)用其他語言的本地庫接口（Native Interface）來實現(xiàn)整個程序的功能。

2. 說一下 JVM 運行時數(shù)據(jù)區(qū)？

不同虛擬機的運行時數(shù)據(jù)區(qū)可能略微有所不同，但都會遵從 Java 虛擬機規(guī)范， Java 虛擬機規(guī)范規(guī)定的區(qū)域分為以下 5 個部分：

• 程序計數(shù)器（Program Counter Register）：當前線程所執(zhí)行的字節(jié)碼的行號指示器，字節(jié)碼解析器的工作是通過改變這個計數(shù)器的值，來選取下一條需要執(zhí)行的字節(jié)碼指令，分支、循環(huán)、跳轉(zhuǎn)、異常處理、線程恢復等基礎功能，都需要依賴這個計數(shù)器來完成；
• Java 虛擬機棧（Java Virtual Machine Stacks）：用于存儲局部變量表、操作數(shù)棧、動態(tài)鏈接、方法出口等信息；
• 本地方法棧（Native Method Stack）：與虛擬機棧的作用是一樣的，只不過虛擬機棧是服務 Java 方法的，而本地方法棧是為虛擬機調(diào)用 Native 方法服務的；
• Java 堆（Java Heap）：Java 虛擬機中內(nèi)存最大的一塊，是被所有線程共享的，幾乎所有的對象實例都在這里分配內(nèi)存；
• 方法區(qū)（Methed Area）：用于存儲已被虛擬機加載的類信息、常量、靜態(tài)變量、即時編譯后的代碼等數(shù)據(jù)。

3. 說一下堆棧的區(qū)別？

功能方面：堆是用來存放對象的，棧是用來執(zhí)行程序的。

共享性：堆是線程共享的，棧是線程私有的。

空間大小：堆大小遠遠大于棧。

4. 解釋內(nèi)存中的棧(stack)、堆(heap)和靜態(tài)區(qū)(static area)的用法

通常我們定義一個基本數(shù)據(jù)類型的變量，一個對象的引用，還有就是函數(shù)調(diào)用的現(xiàn)場保存都使用內(nèi)存中的棧空間；而通過new關鍵字和構(gòu)造器創(chuàng)建的對象放在堆空間；程序中的字面量（literal）如直接書寫的100、”hello”和常量都是放在靜態(tài)區(qū)中。?？臻g操作起來最快但是棧很小，通常大量的對象都是放在堆空間，理論上整個內(nèi)存沒有被其他進程使用的空間甚至硬盤上的虛擬內(nèi)存都可以被當成堆空間來使用。

5. 類的生命周期

類的生命周期包括這幾個部分，加載、連接、初始化、使用和卸載，其中前三部是類的加載的過程。

• 加載，查找并加載類的二進制數(shù)據(jù)，在Java堆中也創(chuàng)建一個java.lang.Class類的對象
• 連接，連接又包含三塊內(nèi)容：驗證、準備、初始化。 1）驗證，文件格式、元數(shù)據(jù)、字節(jié)碼、符號引用驗證； 2）準備，為類的靜態(tài)變量分配內(nèi)存，并將其初始化為默認值； 3）解析，把類中的符號引用轉(zhuǎn)換為直接引用
• 初始化，為類的靜態(tài)變量賦予正確的初始值
• 使用，new出對象程序中使用
• 卸載，執(zhí)行垃圾回收

6. Java對象創(chuàng)建過程

深入理解Java對象的創(chuàng)建過程

7. 怎么判斷對象是否可以被回收？

一般有兩種方法來判斷：

• 引用計數(shù)器：為每個對象創(chuàng)建一個引用計數(shù)，有對象引用時計數(shù)器 +1，引用被釋放時計數(shù) -1，當計數(shù)器為 0 時就可以被回收。它有一個缺點不能解決循環(huán)引用的問題；
• 可達性分析：從 GC Roots 開始向下搜索，搜索所走過的路徑稱為引用鏈。當一個對象到 GC Roots 沒有任何引用鏈相連時，則證明此對象是可以被回收的。

8. 什么是類加載器？

對于任意一個類，都需要由加載它的類加載器和這個類本身一同確立在 JVM 中的唯一性，每一個類加載器， 都有一個獨立的類名稱空間。類加載器就是根據(jù)指定全限定名稱將 class 文件加載到 JVM 內(nèi)存，然后再轉(zhuǎn)化為 class 對象。

類加載器分類： 啟動類加載器（Bootstrap ClassLoader），是虛擬機自身的一部分，用來加載Java_HOME/lib/目錄中的，或者被 -Xbootclasspath 參數(shù)所指定的路徑中并且被虛擬機識別的類庫；

其他類加載器： 擴展類加載器（Extension ClassLoader）：負責加載\lib\ext目錄或Java. ext. dirs系統(tǒng)變量指定的路徑中的所有類庫； 應用程序類加載器（Application ClassLoader）。負責加載用戶類路徑（classpath）上的指定類庫，我們可以直接使用這個類加載器。 一般情況，如果我們沒有自定義類加載器默認就是用這個加載器。

9. 什么是雙親委派模型？

雙親委派模型：如果一個類加載器收到了類加載的請求，它首先不會自己去加載這個類，而是把這個請求委派給父類加載器去完成， 每一層的類加載器都是如此，這樣所有的加載請求都會被傳送到頂層的啟動類加載器中，只有當父加載無法完成加載請求 （它的搜索范圍中沒找到所需的類）時，子加載器才會嘗試去加載類。

10. 說一下類裝載的執(zhí)行過程？

類裝載分為以下 5 個步驟：

• 加載：根據(jù)查找路徑找到相應的 class 文件然后導入；
• 檢查：檢查加載的 class 文件的正確性；
• 準備：給類中的靜態(tài)變量分配內(nèi)存空間；
• 解析：虛擬機將常量池中的符號引用替換成直接引用的過程。符號引用就理解為一個標示，而在直接引用直接指向內(nèi)存中的地址；
• 初始化：對靜態(tài)變量和靜態(tài)代碼塊執(zhí)行初始化工作。

11. Java 中都有哪些引用類型？

• 強引用：發(fā)生 gc 的時候不會被回收。
• 軟引用：有用但不是必須的對象，在發(fā)生內(nèi)存溢出之前會被回收。
• 弱引用：有用但不是必須的對象，在下一次GC時會被回收。
• 虛引用（幽靈引用/幻影引用）：無法通過虛引用獲得對象，用 PhantomReference 實現(xiàn)虛引用，虛引用的用途是在 gc 時返回一個通知。

12. JVM 有哪些垃圾回收算法？

• 標記-清除算法：標記無用對象，然后進行清除回收。缺點：效率不高，無法清除垃圾碎片。
• 標記-整理算法：標記無用對象，讓所有存活的對象都向一端移動，然后直接清除掉端邊界以外的內(nèi)存。
• 復制算法：按照容量劃分二個大小相等的內(nèi)存區(qū)域，當一塊用完的時候?qū)⒒钪膶ο髲椭频搅硪粔K上，然后再把已使用的內(nèi)存空間一次清理掉。缺點：內(nèi)存使用率不高，只有原來的一半。
• 分代算法：根據(jù)對象存活周期的不同將內(nèi)存劃分為幾塊，一般是新生代和老年代，新生代基本采用復制算法，老年代采用標記整理算法。

13. JVM 有哪些垃圾回收器？

• Serial收集器，串行收集器是最古老，最穩(wěn)定以及效率高的收集器，可能會產(chǎn)生較長的停頓，只使用一個線程去回收。
• ParNew收集器，ParNew收集器其實就是Serial收集器的多線程版本。
• Parallel收集器，Parallel Scavenge收集器類似ParNew收集器，Parallel收集器更關注系統(tǒng)的吞吐量。
• Parallel Old 收集器，Parallel Old是Parallel Scavenge收集器的老年代版本，使用多線程和“標記－整理”算法
• CMS收集器，CMS（Concurrent Mark Sweep）收集器是一種以獲取最短回收停頓時間為目標的收集器。G
• 1收集器，G1 (Garbage-First)是一款面向服務器的垃圾收集器,主要針對配備多顆處理器及大容量內(nèi)存的機器. 以極高概率滿足GC停頓時間要求的同時,還具備高吞吐量性能特征

14. 簡述分代垃圾回收器是怎么工作的？

分代回收器有兩個分區(qū)：老生代和新生代，新生代默認的空間占比總空間的 1/3，老生代的默認占比是 2/3。 新生代使用的是復制算法，新生代里有 3 個分區(qū)：Eden、To Survivor、From Survivor，它們的默認占比是 8:1:1，

它的執(zhí)行流程如下： 把 Eden + From Survivor 存活的對象放入 To Survivor 區(qū)； 清空 Eden 和 From Survivor 分區(qū)； From Survivor 和 To Survivor 分區(qū)交換，F(xiàn)rom Survivor 變 To Survivor，To Survivor 變 From Survivor。

每次在 From Survivor 到 To Survivor 移動時都存活的對象，年齡就 +1，當年齡到達 15（默認配置是 15）時，升級為老生代。大對象也會直接進入老生代。 老生代當空間占用到達某個值之后就會觸發(fā)全局垃圾收回，一般使用標記整理的執(zhí)行算法。以上這些循環(huán)往復就構(gòu)成了整個分代垃圾回收的整體執(zhí)行流程。

15. 說一下 JVM 調(diào)優(yōu)的工具？

JDK 自帶了很多監(jiān)控工具，都位于 JDK 的 bin 目錄下，其中最常用的是 jconsole 和 jvisualvm 這兩款視圖監(jiān)控工具，第三方有：MAT(Memory Analyzer Tool)、GChisto。

• jconsole：用于對 JVM 中的內(nèi)存、線程和類等進行監(jiān)控；
• jvisualvm：JDK 自帶的全能分析工具，可以分析：內(nèi)存快照、線程快照、程序死鎖、監(jiān)控內(nèi)存的變化、gc 變化等。
• MAT，Memory Analyzer Tool，一個基于Eclipse的內(nèi)存分析工具，是一個快速、功能豐富的Java heap分析工具，它可以幫助我們查找內(nèi)存泄漏和減少內(nèi)存消耗
• GChisto，一款專業(yè)分析gc日志的工具

16. 你有沒有遇到過OutOfMemory問題？常見的原因有哪些？

• 內(nèi)存加載的數(shù)據(jù)量太大：一次性從數(shù)據(jù)庫取太多數(shù)據(jù)；　　
• 集合類中有對對象的引用，使用后未清空，GC不能進行回收；
• 代碼中存在循環(huán)產(chǎn)生過多的重復對象；
• 啟動參數(shù)堆內(nèi)存值小。

17. StackOverflow異常有沒有遇到過？⼀般你猜測會在什么情況下被觸發(fā)？

棧內(nèi)存溢出，一般由棧內(nèi)存的局部變量過爆了，導致內(nèi)存溢出。出現(xiàn)在遞歸方法，參數(shù)個數(shù)過多，遞歸過深，遞歸沒有出口。

18. 調(diào)優(yōu)命令

• Sun JDK監(jiān)控和故障處理命令有jps jstat jmap jhat jstack jinfo
• jps，JVM Process Status Tool,顯示指定系統(tǒng)內(nèi)所有的HotSpot虛擬機進程。
• jstat，JVM statistics Monitoring是用于監(jiān)視虛擬機運行時狀態(tài)信息的命令，它可以顯示出虛擬機進程中的類裝載、內(nèi)存、垃圾收集、JIT編譯等運行數(shù)據(jù)。
• jmap，JVM Memory Map命令用于生成heap dump文件
• jhat，JVM Heap Analysis Tool命令是與jmap搭配使用，用來分析jmap生成的dump，jhat內(nèi)置了一個微型的HTTP/HTML服務器，生成dump的分析結(jié)果后，可以在瀏覽器中查看
• jstack，用于生成java虛擬機當前時刻的線程快照。
• jinfo，JVM Configuration info 這個命令作用是實時查看和調(diào)整虛擬機運行參數(shù)。

19. 常用的 JVM 調(diào)優(yōu)的參數(shù)都有哪些？

• -Xms2g：初始化推大小為 2g；
• -Xmx2g：堆最大內(nèi)存為 2g；
• -XX:NewRatio=4：設置年輕的和老年代的內(nèi)存比例為 1:4；
• -XX:SurvivorRatio=8：設置新生代 Eden 和 Survivor 比例為 8:2；
• –XX:+UseParNewGC：指定使用 ParNew + Serial Old 垃圾回收器組合；
• -XX:+UseParallelOldGC：指定使用 ParNew + ParNew Old 垃圾回收器組合；
• -XX:+UseConcMarkSweepGC：指定使用 CMS + Serial Old 垃圾回收器組合；
• -XX:+PrintGC：開啟打印 gc 信息；
• -XX:+PrintGCDetails：打印 gc 詳細信息。

總結(jié)

本篇文章就到這里了，希望能給你帶來幫助，也希望您能夠多多關注腳本之家的更多內(nèi)容！

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