结合Java面试题，深入理解Java

Posted 2021-04-30 奔跑的小宝宝

都是小白自己整理，自己的看法（留下笔记，哈哈），请大佬们指教

问：

谈谈你对Java平台的理解？“java是解释执行”，这句话正确吗？

首先，这个问题是考面试者对java学习是否系统化，知识是否结构化，所以，回答该类问题时，要表现出自己的思维深入并且系统化。下图是我个人总结的点。

我个人的回答如下：

个人印象比较深刻的是“Write once,run anywhere”,也就是java的平台无关性，非常容易获得跨平台运行的能力；其次就是，java是一种面向对象语言，具有泛型，Lambada，反射等特点。我们日常接触的会有JRE或者JDK。JRE是Java运行环境，包含了JVM以及各种类库；而JDK可以看作JRE的超集，包含着JRE还有编译器，诊断工具，检测工具等。JVM中的GC，也就是垃圾收集器，因为这个GC的存在，大部分情况下，程序员并不需要操心内存的分配与回收。

对于，“java是解释执行”，个人认为这句话不正确。

我们编写的Java代码，会编译成字节码，这里的编译与C/C++是不一样的，C/C++在不同的平台,代码要重新编译一次，而Java只需要编译一次，得到字节码文件（.class），然后依赖JVM内嵌的解释器，编译成机器码。（这也是JAVA跨平台的基础。)

但是我们日常用的JVM，大多数情况都是使用Oracle JDK提供的Hotspot JVM，都提供的JIT（Just-In-Time）编译器，即动态编译器。JIT能在运行时将热点代码（重复率高的代码），编译成机器码，并缓存，这种情况下的热点代码，属于编译执行，而不是解释执行。而在JDK9中，引入了一实验特性，新的编译方式——AOT（Ahead-of-Time Compilation），直接将字节码编译成机器码，不通过解释器。所以，这句话并不正确。

通常，面试官会刨根问底，所以，对图中的一些机制，重要类库也需要好好掌握，我在此也做一些知识拓展的笔记：

HR可能会对JVM的一些机制进行追问，例如Java类的加载机制，例如JDK8内嵌的Class-Loader；类加载大致过程：加载、验证、链接、初始化；自定义Class-Loader等。还有垃圾收集的基本原理，最常见的垃圾收集器，如SerialGC、Parallel、CMS、G1等等，适用于什么样的工作负载，心里也要有数。

在运行时，JVM会用过类加载器（Class-Loader）加载字节码，解释或者编译执行。就像我前面提到的JIT，主流的java版本中，如JDK8实际上是解释和编译混合的一种模式，就是所谓的混合模式（-Xmixed）。JVM有两种运行模式，一种是server模式，在该模式下，JVM会进行上万次调用以收集足够的信息进行高效的编译；另一种是client模式，这个模式的调用门限是1500次。Oracle Hotspot JVM内置了两种不同的JIT compiler。第一种即C1，对应的是client模式，适用于对启动速度敏感的应用；C2对应的是server模式，它的优化是为长时间运行的服务器端应用设计的，默认采用所谓的分层编译（不一一解释了，不然写不完了这文章，后面提到相关内容时，再详细解释）。

JVM启动时，可以指定不同的参数对运行模式进行选择。比如：

-Xint

告诉JVM只进行解释执行，完全放弃代码编译，抛弃了JIT带来性能优势；

与其相对应的还有

-Xcomp

即关闭解释，不进行解释执行，亦成为最大优化级别。但是这种模式真的是不是高效，那可不一定。该语句会导致JVM启动变慢非常多。

还有文中的AOT模式，如果你了解安卓的ART，那对它也会有一定了解。在JDK9中，引入了该特性，并且提供了jaotc工具，利用命令把某个类或者模块编译成AOT库。而且，Oracle JDK支持分层编译和AOT协作使用。

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