JVM 面试必备知识点

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正文开始

1.内存模型以及分区?

JVM 分为堆区和栈区,还有方法区,初始化的对象放在堆里面,引用放在栈里面,

方法区:主要是存储类信息,常量池(static 常量和 static 变量),编译后的代码(字节码)等数据

:初始化的对象,成员变量 (那种非 static 的变量),所有的对象实例和数组都要在堆上分配

:栈的结构是栈帧组成的,调用一个方法就压入一帧,帧上面存储局部变量表,操作数栈,方法出口等信息,局部变量表存放的是 8 大基础类型加上一个应用类型,所以还是一个指向地址的指针

本地方法栈:主要为 Native 方法服务

程序计数器:记录当前线程执行的行号

2.GC 是什么? 为什么要有 GC?

GC 是垃圾收集的意思(GabageCollection),内存处理是编程人员容易出现问题的地方,忘记或者错误的内存回收会导致程序或系统的不稳定甚至崩溃,Java 提供的 GC 功能可以自动监测对象是否超过作用域从而达到自动回收内存的目的,Java 语言没有提供释放已分配内存的显示操作方法。

3.GC 的两种判定方法:

引用计数法:指的是如果某个地方引用了这个对象就+1,如果失效了就-1,当为 0 就会回收但是 JVM 没有用这种方式,因为无法判定相互循环引用(A 引用 B,B 引用 A)的情况

引用链法:通过一种 GC ROOT 的对象(方法区中静态变量引用的对象等-static 变量)来判断,如果有一条链能够到达 GC ROOT 就说明,不能到达 GC ROOT 就说明可以回收

4.堆里面的分区:Eden,survival (from+ to),老年代,各自的特点

堆里面分为新生代和老生代(java8 取消了永久代,采用了 Metaspace),新生代包含 Eden+Survivor 区,survivor 区里面分为 from 和 to 区,内存回收时,如果用的是复制算法,从 from 复制到 to,当经过一次或者多次 GC 之后,存活下来的对象会被移动到老年区,当 JVM 内存不够用的时候,会触发 Full GC,清理 JVM 老年区当新生区满了之后会触发 YGC,先把存活的对象放到其中一个 Survice区,然后进行垃圾清理。因为如果仅仅清理需要删除的对象,这样会导致内存碎片,因此一般会把 Eden 进行完全的清理,然后整理内存。那么下次 GC 的时候,就会使用下一个 Survive,这样循环使用。如果有特别大的对象,新生代放不下,就会使用老年代的担保,直接放到老年代里面。因为 JVM 认为,一般大对象的存活时间一般比较久远。

5.常见的垃圾回收算法

1.标记-清除算法包括两个阶段:“标记”和“清除”

标记阶段:确定所有要回收的对象,并作标记。

清除阶段:将标记阶段确定不可以用的对象清除

缺点:

1.标记和清楚的效率都不高

2.会产生大量的碎片,而导致频繁的回收


复制算法:

内存分成大小相等的两快,每次使用其中一块,当垃圾回收的时候,把存活的对象复制到另一块上,然后把每块内存整个清理掉

缺点:

1.需要浪费额外的内存作为复制区

2.当存活率高时,复制算法效率不高


标记-整理算法

标记-整理算法不是把存活对象都指到另一块内存,而是把存活对象内存的一端移动,然后直接回收边界以外的内存

缺点:

算法复杂度大,执行步骤多

6.简述 java 垃圾回收机制?

在 java 中,程序员是不需要显示的去释放一个对象的内存的,而是由虚拟机自行执行。在JVM 中,有一个垃圾回收线程,它是低优先级的,在正常情况下是不会执行的,只有在虚拟机空闲或者当前堆内存不足时,才会触发执行,扫面那些没有被任何引用的对象,并将它们添加到要回收的集合中,进行回收

7.类加载器双亲委派模型机制?

当一个类收到了类加载请求时,不会自己先去加载这个类,而是将其委派给父类,由父类去加载,如果此时父类不能加载,反馈给子类,由子类去完成类的加载

8.什么是类加载器,类加载器有哪些?

实现通过类的权限定名获取该类的二进制字节流的代码块叫做类加载器。

主要有以下四种类加载器:

  1. 启动类加载器(Bootstrap ClassLoader)用来加载 java 核心类库,无法被 java 程序直接引用。

  2. 扩展类加载器(extensions class loader):它用来加载 Java 的扩展库。Java 虚拟机的

实现会提供一个扩展库目录。该类加载器在此目录里面查找并加载 Java 类。

  1. 系统类加载器(system class loader):它根据 Java 应用的类路径(CLASSPATH)来加载 Java 类。一般来说,Java 应用的类都是由它来完成加载的。可以通过ClassLoader.getSystemClassLoader()来获取它。

  2. 用户自定义类加载器,通过继承 java.lang.ClassLoader 类的方式实现。

9.Java 类加载过程?

Java 类加载需要经历以下 7 个过程:

  1. 加载

加载是类加载的第一个过程,在这个阶段,将完成以下三件事情:

• 通过一个类的全限定名获取该类的二进制流。

• 将该二进制流中的静态存储结构转化为方法去运行时数据结构。

• 在内存中生成该类的 Class 对象,作为该类的数据访问入口。

  1. 验证

验证的目的是为了确保 Class 文件的字节流中的信息不会危害到

虚拟机.在该阶段主要完成以下四种验证:

• 文件格式验证:验证字节流是否符合 Class 文件的规范,如主次版本号是否在当前虚拟机范围内,常量池中的常量是否有不被支持的类型.

• 元数据验证:对字节码描述的信息进行语义分析,如这个类是否有父类,是否集成了不被继承的类等。

• 字节码验证:是整个验证过程中最复杂的一个阶段,通过验证数据流和控制流的分析,确定程序语义是否正确,主要针对方法体的验证。如:方法中的类型转换是否正确,跳转指令是否正确等。

• 符号引用验证:这个动作在后面的解析过程中发生,主要是为了确保解析动作能正确执行。

  1. 准备

准备阶段是为类的静态变量分配内存并将其初始化为默认值,这些内存都将在方法区中进行分配。准备阶段不分配类中的实例变量的内存,实例变量将会在对象实例化时随着对象一起分配在 Java 堆中。

public static int value=123;//在准备阶段 value 初始值为 0 。在初始化阶段才会变为 123 。

  1. 解析

该阶段主要完成符号引用到直接引用的转换动作。解析动作并不一定在初始化动作完成之前,也有可能在初始化之后。

  1. 初始化

初始化时类加载的最后一步,前面的类加载过程,除了在加载阶段用户应用程序可以通过自定义类加载器参与之外,其余动作完全由虚拟机主导和控制。到了初始化阶段,才真正开始执行类中定义的Java 程序代码。

  1. 使用

  2. 卸载

10.深拷贝和浅拷贝。

简单来讲就是复制、克隆。

Person p=new Person(“张三”);

浅拷贝就是对对象中的数据成员进行简单赋值,如果存在动态成员或者指针就会报错。

深拷贝就是对对象中存在的动态成员或指针重新开辟内存空间。

11.System.gc() 和 Runtime.gc() 会做什么事情?

这两个方法用来提示 JVM 要进行垃圾回收。但是,立即开始还是

延迟进行垃圾回收是取决于 JVM 的

如有错漏之处,敬请指正