JVM 篇
1 什么是JVM
JVM 是 Java Virtual Machine 的缩写，是 Java 能够实现跨平台的根本原因，我们编写的 Java 代码，终究会被编译为字节码文件，然后运行于 JVM 虚拟机上， JVM 拥有多个平台的支持的版本，所以Java 能够跨平台（操作系统和不同的 CPU 架构）的原因是 JVM 拥有多个平台的版本的实现。
2 JVM 的组成
JVM 可以简单分为四个部分：
- 类加载器子系统
- 运行时数据区
- 执行引擎
- 本地方法接口
下面简单阐述下这四个部分的主要构成与功能：
- 类加载器子系统（Class Loader Subsystem）
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作用：负责将字节码文件（.class）加载到 JVM 中，并完成验证、准备、解析、初始化等操作，最终形成可被 JVM 直接使用的类数据。
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核心流程：
- 加载：通过类的全限定名获取字节流；
- 验证：确保字节码符合 JVM 规范（安全性校验）；
- 准备：为类的静态变量分配内存并设置默认值；
- 解析：将符号引用转换为直接引用（如方法 / 字段的内存地址）；
- 初始化：执行类构造器
<clinit>()方法（初始化静态变量和静态代码块）。
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特点：采用 “双亲委派模型”，避免类的重复加载和安全问题。
- 运行时数据区（Runtime Data Area）
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作用：这是 JVM 存储数据的区域，也是之前提到的 “内存区域” 的总称，是执行引擎运行的基础。
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组成（按 Java 虚拟机规范）：
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程序计数器：记录当前线程执行的字节码指令地址（线程私有）；
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虚拟机栈：存储方法执行时的栈帧（局部变量、操作数栈等，线程私有）；
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本地方法栈：类似虚拟机栈，但为本地方法（如 C/C++ 方法）服务；
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堆：存储对象实例和数组（线程共享，GC 主要区域）；
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方法区：存储类信息、常量、静态变量等（线程共享，JDK 8 后为元空间）。
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- 执行引擎（Execution Engine）
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作用：是 JVM 的 “心脏”，负责将字节码指令翻译为机器码并执行，是连接字节码和底层硬件的核心。
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执行方式：
- 解释执行：逐条翻译字节码为机器码并立即执行（启动快，适合短程序）；
- 即时编译（JIT 编译）：将 “热点代码”（频繁执行的代码）编译为本地机器码并缓存，后续直接执行机器码（执行效率高，适合长运行程序）；
- 混合模式：JVM 默认采用 “解释 + JIT” 混合执行，兼顾启动速度和运行效率。
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核心组件：包括解释器、JIT 编译器（如 HotSpot 的 C1/C2 编译器）、垃圾回收器接口（配合堆内存管理）等。
- 本地方法接口（Native Method Interface, JNI）
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作用：作为 JVM 与本地代码（如 C/C++）的桥梁，允许 Java 代码调用本地方法（通过
native关键字声明），扩展 JVM 的功能（如操作硬件、调用系统 API 等）。 -
配合组件：通常与 “本地方法栈” 协同工作，存储本地方法执行时的状态。
各个部分之间的协同关系：
- 类加载器将.class 文件加载到运行时数据区；
- 执行引擎从运行时数据区读取字节码，通过解释或编译方式执行；
- 执行过程中如需调用本地方法，通过 JNI 接口调用，使用本地方法栈存储状态；
- 运行时数据区的内存由垃圾回收器（属于执行引擎的辅助组件）自动管理，释放无用对象内存。
3 常见面试问题
类加载
类加载过程？
类加载机制？
双亲委派机制的优点？
什么时候需要打破双亲委派机制？
String 类的双亲委派机制可以打破吗？
运行时数据区
构成？
哪些会 OOM？
哪些是线程共享的？
JVM 不是自动回收垃圾吗，为什么还会 OOM？
垃圾回收
垃圾回收算法？
垃圾回收器？
什么时候会频繁触发 full GC？
G1？
CMS？
zgc？
生产问题
此部分参考 JavaGuide 的介绍，链接为：
