[面试准备]虚拟机

妥妥的_
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名称解释

  • 操作数：线程执行的方法内的局部变量称为操作数
  • 操作码：线程执行的方法称为操作码
  • 局部变量表：包含了对应的方法参数和局部变量
  • 字面量：可以理解为字面意思的常量。比如，字符串字面量："abc"；整型字面量：123。比如：int a = 123; a是变量，123是字面量
  • 符号引用：可以是任意类型的字面量。只要能无歧义的定位到目标。在编译期间由于暂时不知道类的直接引用，因此先使用符号引用代替。最终还是会转换为直接引用访问目标。
  • 直接引用：就是直接指向地址值的引用，就是内存地址。

JVM内存模型

  1. JVM运行时内存区域划分

参考：jvm虚拟机架构

运行时内存区域 * 栈（线程不共享） * 虚拟机栈：保存局部变量表、操作数和方法出口等。 * 本地方法栈 * 程序计数器 * 堆（线程共享） * 堆（新生代、老年代）： * 方法区（PermGen-永久代）：

  1. 栈主要存的数据是什么，堆呢？

    • 栈主要描述的是方法执行的内存语义，主要保存的是：局部变量信息、方法出口、操作数、动态链接等。

    • 堆分为堆和非堆，非堆即方法区（meta space），方法区保存了虚拟机加载的类信息、常量、静态变量、即时编译后的代码。

  2. 方法区保存了哪些数据
    class文件
    常量池
    类的静态变量
    即时编译后的代码

  3. 常量池保存了哪些数据

    1. 类的符号引用
    2. 字符串常量池

    彻底弄懂java常量池
    java总结之基础类型与常量池

  4. 堆分为哪几块，比如说新生代老年代，那么新生代又分为什么？ 从垃圾回收角度来说分为新生代和老年代。
    新生代：Eden、from survior、to survior，默认是8：1：1，eden是对象的出生区，survior是minor gc之后幸存的对象。
    老年代：存放大对象；生存超过15次的对象；survior空间中年龄相等的对象超过一半。

  5. 分配内存空间的方法

    • 指针碰撞：指针移动，寻找空闲区块（适合内存规整的方式）
    • 空闲列表：虚拟机记录空闲区块的列表，选择合适的空间（利用率高，需要维护成本）

  6. 虚拟机如何解决分配内存的线程安全问题 修改指针的时候线程安全问题

    • 采用CAS配上失败重试，保证更新操作的原子性
    • TLAB 本地线程分配缓冲区 每个线程在堆中预先分配一小块内存，哪个线程需要分配内存，就在哪个线程的TLAB上分配，只有TLAB用完，并且需要分配新的内存的时候，才需要同步锁定。

  7. 虚拟机中对象的创建过程

    虚拟机中对象的创建过程

  8. Java在什么时候会出现内存泄漏（Memory Leak）、内存溢出（Memory Overflow）；

    Java 内存泄漏与内存溢出详解

    • 内存泄露：在申请了内存之后，没有释放（对java来说无法回收）导致可用内存空间越来越小。
    • 内存溢出：申请了10空间，但是实际使用11空间。

  9. Java中的大对象如何进行存储；

    • 通过jvm设置，可以指定大对象直接进入老年代
    • 如何优化：拆分、合并、压缩

  10. JVM7、8详解及优化 blog.csdn.net/u013980127/…

  11. 对象实例在内存中的结构 对象头： 对象头又分为：MarkWord、指向类的指针、数组长度 实例数据： 对其填充字节：

JVM调试

  1. 常见的JVM性能监控和故障处理工具类：jps、jstat、jmap、jinfo、jconsole等 blog.csdn.net/xad70734812…

  2. 几种常用的内存调试工具：jmap、jstack、jconsole；

  3. 内存溢出OOM和堆栈溢出SOE的示例及原因、如何排查与解决

  4. JVM如何设置参数 -Xms 最小堆内存 -Xmx 最大堆内存 -Xmn 新生代内存大小 -Xss 栈内存容量 -PermSize 方法区最小 -MaxPermSize 方法区最大 -XX:NewSize和-XX:MaxNewSize 用于设置年轻代的大小，建议设为整个堆大小的1/3或者1/4,两个值设为一样大。 -XX:SurvivorRatio 用于设置Eden和其中一个Survivor的比值，这个值也比较重要。

  5. JVM性能调优

垃圾回收机制

  1. 哪些内存需要回收（对象存活判断算法）

    1. 引用计数法，对象内记录被引用的次数，当次数归0时即可被回收。 缺点： 循环引用的问题无法解决
    2. 可达性分析算法
      1. 是否从根节点可达
      2. 根节点有哪些：
        1. 虚拟机栈中的引用的对象
        2. 类的静态变量和final修饰的常量
        3. 本地方法栈引用的对象

  2. 强引用、软引用、弱引用、虚引用 为了更灵活的处理引用，java定义了不同的级别的引用。

    • 强引用：不会被回收
    • 软引用：当内存空间不够的时候，会被回收
    • 弱引用：肯定会被回收
    • 虚引用：虚引用是否存在对对象完全没有影响，使用虚引用完全是为了在这个对象被回收的时候收到系统通知。

  3. 软引用和弱引用的使用场景

  4. Minor GC与Full GC分别在什么时候发生？什么时候触发Full GC; blog.csdn.net/chenleixing…

    何时full gc 1、老年代空间不足 2、永久代空间不足 3、System.gc 4、minor gc 空间不足，需要进入老年代的时候，如果老年代的空间不足以担保

  5. 为什么新生代内存需要有两个Survivor区？ 使用复制算法用，比例Eden 8，survior 1（from） 1（to）

  6. 常见的GC回收算法及其优劣

    • 标记-清除
    • 标记-整理
    • 复制

  7. GC收集器有哪些？CMS收集器与G1收集器的特点。

  8. G1停顿吗，CMS回收步骤，CMS为什么会停顿，停顿时间；

编译器

类增强

类加载模型

  1. 类加载器的工作原理

  2. 一个类的生命周期、类是如何加载到JVM中的

  3. 类加载的五个过程：加载、验证、准备、解析、初始化；

  4. 什么是双亲委派模型

  5. 怎么打破双亲委派模型，为什么要打破

  6. JDBC和双亲委派模型关系

  7. 类加载器的并发加载问题 利用synchronized blog.csdn.net/w1673492580…

  8. rt.jar被什么类加载器加载，什么时间加载；

  9. 自己写的类被什么加载，什么时间加载；

  10. 自己写的两个不同的类是被同一个类加载器加载的吗？为什么？

  11. 符号引用、直接引用、接口引用 （blog.csdn.net/imzoer/arti…

问题列表

  1. zhuanlan.zhihu.com/p/67160781
  2. zhuanlan.zhihu.com/p/103234051

参考文章

jvm虚拟机架构 深入理解JVM之JVM内存区域与内存分配 类加载器总结 自定义类加载器 内存管理与垃圾回收 静态变量、全量变量和局部变量

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