大厂面试题详解六：Linux&监控&协议&JVM&JMM

CPU利用率与Load Average的区别

CPU使用率： 一段时间内CPU的使用状况，从这个指标可以看出某一段时间内CPU资源被占用的情况。

Load Average：系统平均负载。某一段时间内，CPU正在处理以及等待CPU处理的进程数的之和。Load Average是从另一个角度来体现CPU的使用状态的。

举个例子：3个医生，2个空闲，1个有10人在排队。此时cpu负载很高，使用率只有33.33%

服务器负载过高问题分析-不是cpu高负载也不是IO负载如何处理(阿里几乎是必考题)

1. 磁盘使用率是否正常 df -l
2. 内存使用是否还有空闲 free -m
3. 服务器流量是否异常变高
4. JVM内存状态是否异常

TCP/IP四层模型，OSI七层模型

1. 物理层：通信方式、网线光缆或者wifi信号等
2. 数据链路层：通讯方式、以太网协议，包含目标mac地址、数据内容等
3. 网络层：广播到网络中其他设备（IP协议，IP地址、子网掩码）
4. 传输层：TCP\UDP传输，通过端口号进行连接和通信
5. 应用层：对传输层数据的解释，HTTP协议
6. 表示层
7. 会话层

浏览器请求一个网址的过程

请求网址-> DNS服务器解析IP->路由器转发到目标服务器->服务器解析包内容->代码逻辑处理->返回

主要核心思想就是TCP模型数据传输过程，建立TCP连接，包装4层数据格式，发送数据，服务器解析数据，响应，连接关闭(keepAlive)

TCP 和 UDP 的区别？TCP 数据传输过程中怎么做到可靠的

TCP如何保证数据可靠性

1. 连接管理：三次握手 四次挥手
2. 检验和
3. 确认应答与序列号
4. 超时重传
5. 流量控制：根据接受端在ack中回传的 缓冲区空间信息来动态调整发送速度
6. 拥塞控制

常用的三个状态是：ESTABLISHED表示正在通信 、TIME_WAIT表示主动关闭、CLOSE_WAIT表示被动关闭（2MSL,一个MSL 30分钟，可配置）。

HTTP HTTPS工作原理

http 1.0，请求网页的html，tcp三次握手建立连接 -> 请求/响应 -> tcp四次挥手断开连接，频繁的建立tcp连接以及释放tcp连接。

http 1.1默认支持长连接，浏览器打开一个网页之后，底层的tcp连接就保持着，不会立马断开。

1. 浏览器请求确认加密算法
2. 服务器返回证书
3. 浏览器校验证书合法性，生成随机数作为对称加密的密钥，用自己的证书公钥加密，发送给服务器
4. 服务器用私钥解密获得随机的加密密钥，用这个密钥加密内容，响应回去

加密算法

对称加密：加解密使用同一个密钥3DES DES AES（AES256 3DES 强加密不可破）

非对称加密：公钥加密，私钥解密 RSA D-H

HASH：任意长度二进制映射成固定长度的二进制（hashCode）MD5 SHA系列（SHA256不可破）

负载均衡实现方式

1. dns解析
2. http重定向
3. 反向代理
4. 链路层负载均衡

线上服务 CPU 很高该怎么做？有哪些措施可以找到问题

1. 先使用top看下CPU占用高的进程，找出进程的进程ID（pid）；top
2. 根据进程ID（pid）查看是进程的那些线程占用CPU高。top -Hp pid
3. printf “%x\n” 16872，把线程pid转换成16进制，比如41e8
4. jstack 43987 | grep ‘0x41e8’ -C5 --color

内存布局

类加载机制

类加载就是.class字节码文件实例化成Class对象并进行初始化的过程

1. Load加载,读取类文件产生二进制流
2. Link链接,验证类型正确语法合理，准备分配内存，解析类引用正确性
3. Init初始化,执行构造器cinit方法

双亲委派模型

GC

什么时候触发YGC？什么时间触发FullGC? 什么条件下，对象会进入老年代？

当Eden区被填满的时候，触发YGC，使用标记-清除算法，没有引用的对象被回收，使用中的S区和Eden存活对象送到未使用的Survivor区（复制算法），如果超过大小，直接进入老年代，S区对象通过-XX：MaxTenuringThreshold配置交换阈值，默认15，超过次数进入老年代，如果老年代满了或者也放不下直接触发FGC（标记-整理），如果依然放不下直接OOM

新生代收集器：

1. Serial：单线程收集器，垃圾收集时必须STP
2. Parnew：Serial收集器多线程版本
3. Parallel Scavenge：复制算法的收集器

老年代收集器：

1. Serial Old：单线程收集器，标记-整理算法（Serial老年代版本）

2. Parallel Old：多线程，标记-整理算法（Parallel老年代版本）

3. CMS：并发收集、低停顿，标记清理算法

4. 缺点

5. 并发收集、占用CPU资源，导致程序变慢

6. 无法处理浮动垃圾（收集过程中产生的，无法在档次收集处理）

7. 大量空间碎片（默认开启了整理）

8. G1：JDK 11，未来趋势，内存分成多块，标记-整理-压缩，不会出现内存碎片，Humongous用来存储大对象（超过region50%大小），连续的格子存储

• 并行、并发，能充分利用CPU多核特性，分代收集
• 基于标记-整理实现，不会产生内存碎片
• 可预测的停顿

元空间会发生垃圾回收吗

会，回收无用的常量（没有String引用常量池的常量）和类

无用的类含义：

• 堆中不存在任何该类实例
• 加载该类的ClassLoader已经被回收
• 对Class对象没有引用，无法通过反射访问类的方法

内存使用高于XMX设置内存问题

直接内存：NIO基于DirectByteBuffer可以使用navtive函数直接分配堆外内存

OOM出现的场景，解决方案

1. java堆溢出
2. 内存泄漏 -XX+HeadDumpOnOutOfMemoryError导出内存快照分析

• 通过内存映像工具确认对象是内存泄漏还是内存溢出
• 内存溢出 -Xms -Xmx调大堆内存

3. 虚拟机栈和本地方法栈溢出 （创建线程过多）