1. 說(shuō)一下 JVM 的主要組成部分？及其作用？

• 類(lèi)加載器（ClassLoader）運(yùn)
• 行時(shí)數(shù)據(jù)區(qū)（Runtime Data Area）
• 執(zhí)行引擎（Execution Engine）
• 本地庫(kù)接口（Native Interface）

組件的作用： 首先通過(guò)類(lèi)加載器（ClassLoader）會(huì)把 Java 代碼轉(zhuǎn)換成字節(jié)碼，運(yùn)行時(shí)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(gè)過(guò)程中需要調(diào)用其他語(yǔ)言的本地庫(kù)接口（Native Interface）來(lái)實(shí)現(xiàn)整個(gè)程序的功能。

2. 說(shuō)一下 JVM 運(yùn)行時(shí)數(shù)據(jù)區(qū)？

不同虛擬機(jī)的運(yùn)行時(shí)數(shù)據(jù)區(qū)可能略微有所不同，但都會(huì)遵從 Java 虛擬機(jī)規(guī)范， Java 虛擬機(jī)規(guī)范規(guī)定的區(qū)域分為以下 5 個(gè)部分：

• 程序計(jì)數(shù)器（Program Counter Register）：當(dāng)前線程所執(zhí)行的字節(jié)碼的行號(hào)指示器，字節(jié)碼解析器的工作是通過(guò)改變這個(gè)計(jì)數(shù)器的值，來(lái)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(fù)等基礎(chǔ)功能，都需要依賴(lài)這個(gè)計(jì)數(shù)器來(lái)完成；
• Java 虛擬機(jī)棧（Java Virtual Machine Stacks）：用于存儲(chǔ)局部變量表、操作數(shù)棧、動(dòng)態(tài)鏈接、方法出口等信息；
• 本地方法棧（Native Method Stack）：與虛擬機(jī)棧的作用是一樣的，只不過(guò)虛擬機(jī)棧是服務(wù) Java 方法的，而本地方法棧是為虛擬機(jī)調(diào)用 Native 方法服務(wù)的；
• Java 堆（Java Heap）：Java 虛擬機(jī)中內(nèi)存最大的一塊，是被所有線程共享的，幾乎所有的對(duì)象實(shí)例都在這里分配內(nèi)存；
• 方法區(qū)（Methed Area）：用于存儲(chǔ)已被虛擬機(jī)加載的類(lèi)信息、常量、靜態(tài)變量、即時(shí)編譯后的代碼等數(shù)據(jù)。

3. 說(shuō)一下堆棧的區(qū)別？

功能方面：堆是用來(lái)存放對(duì)象的，棧是用來(lái)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?。憾汛笮∵h(yuǎn)遠(yuǎn)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(gè)基本數(shù)據(jù)類(lèi)型的變量，一個(gè)對(duì)象的引用，還有就是函數(shù)調(diào)用的現(xiàn)場(chǎng)保存都使用內(nèi)存中的?？臻g；而通過(guò)new關(guān)鍵字和構(gòu)造器創(chuàng)建的對(duì)象放在堆空間；程序中的字面量（literal）如直接書(shū)寫(xiě)的100、”hello”和常量都是放在靜態(tài)區(qū)中。?？臻g操作起來(lái)最快但是棧很小，通常大量的對(duì)象都是放在堆空間，理論上整個(gè)內(nèi)存沒(méi)有被其他進(jìn)程使用的空間甚至硬盤(pán)上的虛擬內(nèi)存都可以被當(dāng)成堆空間來(lái)使用。

5. 類(lèi)的生命周期

類(lèi)的生命周期包括這幾個(gè)部分，加載、連接、初始化、使用和卸載，其中前三部是類(lèi)的加載的過(guò)程。

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

6. Java對(duì)象創(chuàng)建過(guò)程

深入理解Java對(duì)象的創(chuàng)建過(guò)程

7. 怎么判斷對(duì)象是否可以被回收？

一般有兩種方法來(lái)判斷：

• 引用計(jì)數(shù)器：為每個(gè)對(duì)象創(chuàng)建一個(gè)引用計(jì)數(shù)，有對(duì)象引用時(shí)計(jì)數(shù)器 +1，引用被釋放時(shí)計(jì)數(shù) -1，當(dāng)計(jì)數(shù)器為 0 時(shí)就可以被回收。它有一個(gè)缺點(diǎn)不能解決循環(huán)引用的問(wèn)題；
• 可達(dá)性分析：從 GC Roots 開(kāi)始向下搜索，搜索所走過(guò)的路徑稱(chēng)為引用鏈。當(dāng)一個(gè)對(duì)象到 GC Roots 沒(méi)有任何引用鏈相連時(shí)，則證明此對(duì)象是可以被回收的。

8. 什么是類(lèi)加載器？

對(duì)于任意一個(gè)類(lèi)，都需要由加載它的類(lèi)加載器和這個(gè)類(lèi)本身一同確立在 JVM 中的唯一性，每一個(gè)類(lèi)加載器， 都有一個(gè)獨(dú)立的類(lèi)名稱(chēng)空間。類(lèi)加載器就是根據(jù)指定全限定名稱(chēng)將 class 文件加載到 JVM 內(nèi)存，然后再轉(zhuǎn)化為 class 對(duì)象。

類(lèi)加載器分類(lèi)： 啟動(dòng)類(lèi)加載器（Bootstrap ClassLoader），是虛擬機(jī)自身的一部分，用來(lái)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(jī)識(shí)別的類(lèi)庫(kù)；

其他類(lèi)加載器： 擴(kuò)展類(lèi)加載器（Extension ClassLoader）：負(fù)責(zé)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(lèi)庫(kù)； 應(yīng)用程序類(lèi)加載器（Application ClassLoader）。負(fù)責(zé)加載用戶類(lèi)路徑（classpath）上的指定類(lèi)庫(kù)，我們可以直接使用這個(gè)類(lèi)加載器。 一般情況，如果我們沒(méi)有自定義類(lèi)加載器默認(rèn)就是用這個(gè)加載器。

9. 什么是雙親委派模型？

雙親委派模型：如果一個(gè)類(lèi)加載器收到了類(lèi)加載的請(qǐng)求，它首先不會(huì)自己去加載這個(gè)類(lèi)，而是把這個(gè)請(qǐng)求委派給父類(lèi)加載器去完成， 每一層的類(lèi)加載器都是如此，這樣所有的加載請(qǐng)求都會(huì)被傳送到頂層的啟動(dòng)類(lèi)加載器中，只有當(dāng)父加載無(wú)法完成加載請(qǐng)求 （它的搜索范圍中沒(méi)找到所需的類(lèi)）時(shí)，子加載器才會(huì)嘗試去加載類(lèi)。

10. 說(shuō)一下類(lèi)裝載的執(zhí)行過(guò)程？

類(lèi)裝載分為以下 5 個(gè)步驟：

• 加載：根據(jù)查找路徑找到相應(yīng)的 class 文件然后導(dǎo)入；
• 檢查：檢查加載的 class 文件的正確性；
• 準(zhǔn)備：給類(lèi)中的靜態(tài)變量分配內(nèi)存空間；
• 解析：虛擬機(jī)將常量池中的符號(hào)引用替換成直接引用的過(guò)程。符號(hào)引用就理解為一個(gè)標(biāo)示，而在直接引用直接指向內(nèi)存中的地址；
• 初始化：對(duì)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(lèi)型？

• 強(qiáng)引用：發(fā)生 gc 的時(shí)候不會(huì)被回收。
• 軟引用：有用但不是必須的對(duì)象，在發(fā)生內(nèi)存溢出之前會(huì)被回收。
• 弱引用：有用但不是必須的對(duì)象，在下一次GC時(shí)會(huì)被回收。
• 虛引用（幽靈引用/幻影引用）：無(wú)法通過(guò)虛引用獲得對(duì)象，用 PhantomReference 實(shí)現(xiàn)虛引用，虛引用的用途是在 gc 時(shí)返回一個(gè)通知。

12. JVM 有哪些垃圾回收算法？

• 標(biāo)記-清除算法：標(biāo)記無(wú)用對(duì)象，然后進(jìn)行清除回收。缺點(diǎn)：效率不高，無(wú)法清除垃圾碎片。
• 標(biāo)記-整理算法：標(biāo)記無(wú)用對(duì)象，讓所有存活的對(duì)象都向一端移動(dòng)，然后直接清除掉端邊界以外的內(nèi)存。
• 復(fù)制算法：按照容量劃分二個(gè)大小相等的內(nèi)存區(qū)域，當(dāng)一塊用完的時(shí)候?qū)⒒钪膶?duì)象復(fù)制到另一塊上，然后再把已使用的內(nèi)存空間一次清理掉。缺點(diǎn)：內(nèi)存使用率不高，只有原來(lái)的一半。
• 分代算法：根據(jù)對(duì)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(fù)制算法，老年代采用標(biāo)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(huì)產(chǎn)生較長(zhǎng)的停頓，只使用一個(gè)線程去回收。
• ParNew收集器，ParNew收集器其實(shí)就是Serial收集器的多線程版本。
• Parallel收集器，Parallel Scavenge收集器類(lèi)似ParNew收集器，Parallel收集器更關(guān)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(biāo)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(shí)間為目標(biāo)的收集器。G
• 1收集器，G1 (Garbage-First)是一款面向服務(wù)器的垃圾收集器,主要針對(duì)配備多顆處理器及大容量?jī)?nèi)存的機(jī)器. 以極高概率滿足GC停頓時(shí)間要求的同時(shí),還具備高吞吐量性能特征

14. 簡(jiǎn)述分代垃圾回收器是怎么工作的？

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

它的執(zhí)行流程如下： 把 Eden + From Survivor 存活的對(duì)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(dòng)時(shí)都存活的對(duì)象，年齡就 +1，當(dāng)年齡到達(dá) 15（默認(rèn)配置是 15）時(shí)，升級(jí)為老生代。大對(duì)象也會(huì)直接進(jìn)入老生代。 老生代當(dāng)空間占用到達(dá)某個(gè)值之后就會(huì)觸發(fā)全局垃圾收回，一般使用標(biāo)記整理的執(zhí)行算法。以上這些循環(huán)往復(fù)就構(gòu)成了整個(gè)分代垃圾回收的整體執(zhí)行流程。

15. 說(shuō)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(duì) JVM 中的內(nèi)存、線程和類(lèi)等進(jìn)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(gè)基于Eclipse的內(nèi)存分析工具，是一個(gè)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(zhuān)業(yè)分析gc日志的工具

16. 你有沒(méi)有遇到過(guò)OutOfMemory問(wèn)題？常見(jiàn)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(kù)取太多數(shù)據(jù)；　　
• 集合類(lèi)中有對(duì)對(duì)象的引用，使用后未清空，GC不能進(jìn)行回收；
• 代碼中存在循環(huán)產(chǎn)生過(guò)多的重復(fù)對(duì)象；
• 啟動(dòng)參數(shù)堆內(nèi)存值小。

17. StackOverflow異常有沒(méi)有遇到過(guò)？⼀般你猜測(cè)會(huì)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(guò)爆了，導(dǎo)致內(nèi)存溢出。出現(xiàn)在遞歸方法，參數(shù)個(gè)數(shù)過(guò)多，遞歸過(guò)深，遞歸沒(méi)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(jī)進(jìn)程。
• jstat，JVM statistics Monitoring是用于監(jiān)視虛擬機(jī)運(yùn)行時(shí)狀態(tài)信息的命令，它可以顯示出虛擬機(jī)進(jìn)程中的類(lèi)裝載、內(nèi)存、垃圾收集、JIT編譯等運(yùn)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(lái)分析jmap生成的dump，jhat內(nèi)置了一個(gè)微型的HTTP/HTML服務(wù)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(jī)當(dāng)前時(shí)刻的線程快照。
• jinfo，JVM Configuration info 這個(gè)命令作用是實(shí)時(shí)查看和調(diào)整虛擬機(jī)運(yùn)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(shè)置年輕的和老年代的內(nèi)存比例為 1:4；
• -XX:SurvivorRatio=8：設(shè)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(kāi)啟打印 gc 信息；
• -XX:+PrintGCDetails：打印 gc 詳細(xì)信息。

總結(jié)

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

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