java基础知识之JVM

Posted 2020-11-19 bsfl-study

JVM是运行java字节码的虚拟机，包括一套字节码指令集、一组寄存器、一个栈、一个垃圾回收，堆和一个存储方法域。
运行：
java源文件-->编译器-->字节码文件
字节码文件-->JVM-->机器码
，当一个程序从开始运行，这时虚拟机就开始实例化了，多个程序启动就会存在多个虚拟机实例。程序退出或者关闭，则虚拟机实例消亡，多个虚拟机实例之间数据不能共享。
1.8jdk使用的是Sun公司的HotSpot和BEA公司的JRockit两个精华形成的JVM

1. 类的实例化顺序，比如父类静态数据，构造函数，字段，子类静态数据，构造函数，字段，他们的执行顺序
答：先静态、先父后子。
先静态：父静态 > 子静态
优先级：父类 > 子类 静态代码块 > 非静态代码块 > 构造函数
一个类的实例化过程：
1，父类中的static代码块，当前类的static
2，顺序执行父类的普通代码块
3，父类的构造函数
4，子类普通代码块
5，子类（当前类）的构造函数，按顺序执行。
6，子类方法的执行，

JVM内存分配：虚拟机栈(里面有个栈帧)、堆、方法区、程序计数器、本地方法栈
方法栈：线程创建时产生，方法执行时生成栈帧
本地方法栈：为native方法服务
方法区：是各个线程共享数据的区域，包括被虚拟机加载的类信息，用final修饰的常量，String对象，static修饰的静态变量(常量池)。
堆：java代码中所有的new操作
非堆：JVM自用的区域，方法区，JVM内部处理、类方法，构造方法等。
程序计数器：一块很小的内存空间，代表当前线程执行的字节码的行号指示器，记录所执行的行号。程序计数器是线程私有的。
虚拟机栈：用来描述java方法的内存模型，每个方法在执行的同时都会创建一个栈帧，栈帧存储的是方法中的局部变量，操作的数据，方法的入口返回值等信息。存储着基本数据类型和对象的引用(纸箱堆内存中对象的指针)。

JVM垃圾回收机制：
分代垃圾回收机制：不同的对象生命周期不同。把不同生命周期的对象放在不同代上，不同代上采用最合适它的垃圾回收方式进行回收。
JVM中共划分为三个代：年轻代、年老代和持久代，
年轻代：存放所有新生成的对象；
年老代：在年轻代中经历了N次垃圾回收仍然存活的对象，将被放到年老代中，故都是一些生命周期较长的对象；
持久代：用于存放静态文件，如Java类、方法等。
新生代的垃圾收集器命名为“minor gc”，老生代的GC命名为”Full Gc 或者Major GC”.其中用System.gc()强制执行的是Full Gc.
判断对象是否需要回收的方法有两种：
1.引用计数
当某对象的引用数为0时，便可以进行垃圾收集。
2.对象引用遍历
果某对象不能从这些根对象的一个（至少一个）到达，则将它作为垃圾收集。在对象遍历阶段，gc必须记住哪些对象可以到达，以便删除不可到达的对象，这称为标记（marking）对象。
触发GC（Garbage Collector）的条件：
1)GC在优先级最低的线程中运行，一般在应用程序空闲即没有应用线程在运行时被调用。
2)Java堆内存不足时，GC会被调用。

jvm中一次完整的GC流程（从ygc到fgc）是怎样的，重点讲讲对象如何晋升到老年代等
答：对象优先在新生代区中分配，若没有足够空间，Minor GC；
大对象（需要大量连续内存空间）直接进入老年态；长期存活的对象进入老年态。如果对象在新生代出生并经过第一次MGC后仍然存活，年龄+1，若年龄超过一定限制（15），则被晋升到老年态。

你知道哪几种垃圾收集器，各自的优缺点，重点讲下cms，g1：
串行收集器：暂停所有的应用线程来工作；单线程。
并行收集器：默认的垃圾收集器。暂停所有应用，多线程。
G1收集器：用于大堆区域。堆内存分隔，并发回收。
CMS收集器：多线程扫描，标记需要回收的实例，清除。

说一说你对环境变量classpath的理解？如果一个类不在classpath下，为什么会抛出ClassNotFoundException异常，如果在不改变这个类路径的前期下，怎样才能正确加载这个类？
classpath是javac编译器的一个环境变量。它的作用与import、package关键字有关。package的所在位置，就是设置CLASSPATH当编译器面对import packag这个语句时，它先会查找CLASSPATH所指定的目录，并检视子目录java/util是否存在，然后找出名称吻合的已编译文件（.class文件）。如果没有找到就会报错！
动态加载包

说一下强引用、软引用、弱引用、虚引用以及他们之间和gc的关系：
强引用：new出的对象之类的引用，
只要强引用还在，永远不会回收
软引用：引用但非必须的对象，内存溢出异常之前，回收
弱引用：非必须的对象，对象能生存到下一次垃圾收集发生之前。
虚引用：对生存时间无影响，在垃圾回收时得到通知。