阿里二面JVM相关面试题

Posted 2022-02-12 波波烤鸭

  JVM是面试中一直绕不过去的坎，如此我们就征服它，本文给大家整理了阿里二面出现的JVM相关的面试题，希望对你有所帮助

一、问题

1.JVM内存模型，GC机制和原理；
2.GC分哪两种，Minor GC 和Full GC有什么区别？什么时候会触发Full GC？分别采用什么算法？
3.JVM里的有几种classloader，为什么会有多种？
4.什么是双亲委派机制？介绍一些运作过程，双亲委派模型的好处；
5.什么情况下我们需要破坏双亲委派模型；
6.常见的JVM调优方法有哪些？可以具体到调整哪个参数，调成什么值？
7.JVM虚拟机内存划分、类加载器、垃圾收集算法、垃圾收集器、class文件结构是如何解析的；

二，解答

1.Q1

问题：JVM内存模型，GC机制和原理。
首先看内存模型：
内存模型

• Jdk1.6及之前：有永久代, 常量池在方法区
• Jdk1.7：有永久代，但已经逐步“去永久代”，常量池在堆
• Jdk1.8及之后： 无永久代，常量池在元空间

2.Q2

问题：GC分哪两种，Minor GC 和Full GC有什么区别？什么时候会触发Full GC？分别采用什么算法？

首先看定义

• 对象从新生代区域消失的过程，我们称之为 “minor GC”
• 对象从老年代区域消失的过程，我们称之为 “major GC”

Minor GC
  清理整个YouGen的过程，eden的清理，S0\\S1的清理都会由于MinorGC Allocation Failure(YoungGen区内存不足），而触发minorGC

Major GC
  OldGen区内存不足，触发Major GC

Full GC
  Full GC 是清理整个堆空间—包括年轻代和永久代

Full GC 触发的场景

1. System.gc

2. promotion failed (年代晋升失败,比如eden区的存活对象晋升到S区放不下，又尝试直接晋 升到Old区又放不下，那么Promotion Failed,会触发FullGC)

3. CMS的Concurrent-Mode-Failure 由于CMS回收过程中主要分为四步:

1.CMS initial mark
2.CMS Concurrent mark
3.CMS remark
4.CMS Concurrent sweep。在2中gc线程与用户线程同时执行，那么用户线程依旧可 能同时产生垃圾， 如果这个垃圾较多无法放入预留的空间就会产生CMS-Mode-Failure， 切换 为SerialOld单线程做mark-sweep-compact。

4. 新生代晋升的平均大小大于老年代的剩余空间 （为了避免新生代晋升到老年代失败） 当使用G1,CMS 时，FullGC发生的时候 是 Serial+SerialOld。 当使用ParalOld时，FullGC发生的时候是 ParallNew +ParallOld.

3.Q3

问题：JVM里的有几种classloader，为什么会有多种？

1. 启动类加载器：负责加载JRE的核心类库，如jre目标下的rt.jar,charsets.jar等
2. 扩展类加载器：负责加载JRE扩展目录ext中JAR类包
3. 系统类加载器：负责加载ClassPath路径下的类包
4. 用户自定义加载器：负责加载用户自定义路径下的类包

为什么会有多种？

1. 分工，各自负责各自的区块
2. 为了实现委托模型

4.Q4

问题：什么是双亲委派机制？介绍一些运作过程，双亲委派模型的好处；

  如果一个类加载器收到了类加载请求，它并不会自己先去加载，而是把这个请求委托给父类的 加载器去执行，如果父类加载器还存在其父类加载器，则进一步向上委托，依次递归，请求最终将到达顶层的启动类加载器，如果父类加载器可以完成类加载任务，就成功返回，倘若父类加载 器无法完成此加载任务，子加载器才会尝试自己去加载，这就是双亲委派模式，即每个儿子都不愿意干活，每次有活就丢给父亲去干，直到父亲说这件事我也干不了时，儿子自己想办法去完 成，这不就是传说中的双亲委派模式。

双亲委派的好处：
沙箱安全机制：自己写的String.class类不会被加载，这样便可以防止核心API库被随意篡改 避免类的重复加载：当父亲已经加载了该类时，就没有必要子ClassLoader再加载一次 。

5.Q5

问题：什么情况下我们需要破坏双亲委派模型?
双亲委托有个弊端：

• 不能向下委派，不能不委派

怎么打破双亲委派机制：(也就是能向下委派和不委派)

• 自定义类加载器(不委派)
• spi机制(向下委派)

打破双亲委派的两种方式：

1. 通过spi机制，使用ServiceLoader.load去加载
2. 通过自定义类加载器，继承classloader，重写loadclass方法

6.Q6

问题：常见的JVM调优方法有哪些？可以具体到调整哪个参数，调成什么值？

调优工具
console，jProfile，VisualVM ，Dump线程详细信息：查看线程内部运行情况

死锁检查

查看堆内类、对象信息查看：数量、类型等

线程监控

线程信息监控：系统线程数量。
线程状态监控：各个线程都处在什么样的状态下

热点分析

CPU热点：检查系统哪些方法占用的大量CPU时间
内存热点：检查哪些对象在系统中数量最大（一定时间内存活对象和销毁对象一起统计）

7.Q7

问题：JVM虚拟机内存划分、类加载器、垃圾收集算法、垃圾收集器、class 文件结构是如何解析的

JVM虚拟机内存划分（上面）
类加载器（上面）
垃圾收集算法：标记-清除算法、复制算法、标记-整理算法、分代收集算法
垃圾收集器： Serial收集器、ParNew收集器、Parallel Scavenge收集器、Serial Old收集器、 Parallel Old收集器、CMS收集器、G1收集器、Z垃圾收集器
文件结构：Class文件结构