JVM面试十问

Posted 2022-07-20 yulinfeng

1. JVM运行时划分哪几个区域？哪些区域是线程共享的？哪些区域是线程独占的？

JVM运行时一共划分：程序计数器、虚拟机栈、堆、本地方法栈、方法区。

线程共享的数据区域：堆、方法区。

线程独享的数据区域区域：程序计数器、虚拟机栈、本地方法栈。

2. 这几个内存区域分别存放什么数据？

程序计数器记录当前线程执行的位置；

虚拟机栈存储基本数据类型以及对象的引用等；

堆存储对象实例；

本地方法栈与虚拟机栈类似，它为Native方法服务；

方法区存储被JVM加载的类信息、常量、静态变量等。

3. GC回收算法

(1)标记-清除算法：首先标记出需要回收的对象，标记完成后统一清除。此算法缺点是标记-清楚效率不高，且容易出现大量不连续的碎片空间。

(2)复制算法：将内存空间划分成两部分，每次只使用一个内存空间部分，当一个内存空间使用完，将会把存活的对象复制到另一空间，然后一次性清理掉该部分空间。此算法缺点是内存利用率较低，只有一半。

(3)标记-整理算法：和标记-清楚算法相同也是先标记出需要回收的对象，但在标记完成后不是直接清除而是将存活的对象像一侧进行移动，再清除边界之外的内存。

4. 这三种GC回收算法在JVM中是如何应用的？

GC主要发生在JVM的堆内存中，堆内存分为"新生代"和"老年代"，新生代的GC称为"Minor GC"，老年代的GC称为"Major GC"。

新生代中的GC算法使用复制算法：新生代中分为了Eden区和Survivor区(Survivor from和Survivor to)，新产生的对象实例先在Eden区，Eden区满了过后再在Survivor from区，如果Survivor from区也满了后，将进行Minor GC（复制算法），将存活的对象复制到Survivor to区，此时清除Eden区和Survivor from区，此时Survivor from成为新的Survivor to。新的对象又将在Eden区域进行分配，周而复始。

老年代中的GC算法使用标记-清除算法/标记-整理算法，视具体的GC回收器而定。

5. 频繁的Full GC会带来什么问题？

CPU占用率过高，系统出现卡顿。

6. 什么是OOM内存溢出，它发生在哪块内存区域

OOM通常发生在堆内存上，指的是内存对象没有及时回收，造成没有多余的内存分配给新的对象，此时应该定位程序中是否在频繁创建对象而没有及时回收，或者设置JVM的参数-Xms、-Xmx。

但OOM还有一种情况发生在虚拟机栈，此时虚拟机栈并不是因为递归太深造成StackOverflow，而是的的确确发生了OOM。首先，虚拟机栈作为线程独享的内存区域，总的虚拟机栈内存大小有限，也就是可分配的线程大小有限，当每个虚拟机栈设置的内存大小过大时，此时可分配的线程大小就变少，继续创建过多的线程可能会导致无法再分配内存空间，造成虚拟机栈的OOM。此时的解决办法时，适当设置虚拟机栈的内存大小-Xss，以便能创建更多的线程。

7.常用的GC回收器有哪些，有什么特点？

CMS：通常对老年代的对象进行GC，基于标记-清除算法，是一个低停顿、并发收集的GC回收器。它的GC过程一共分为4个步骤：

①初始标记，标记GC Roots能关联的对象（即存活的对象），会停止用户线程。

②并发标记，不会停止用户线程，和用户线程一起工作标记可达对象。

③重新标记，标记因为在“并发标记”阶段新产生的对象。

④并发清除，同用户线程一起工作，清理需要清理的对象。

缺点：

①占用CPU资源

②无法处理并发标记期间产生的浮动垃圾

③由于采用标记-清楚算法，会产生大量的内存碎片

G1：应用于整个堆上的内存，物理上不再划分年轻代与老年代，只做逻辑保留，采用标记-整理算法，是一个可对停顿时间预测的低停顿、并发收集的GC回收器。它的GC过程同CMS类似，一共分为4个步骤：

①初始标记，同CMS回收器一致，标记出存活的对象。

②并发标记，同CMS回收器一致，和用户线程并发标记出存活的对象。

③最终标记，同CMS回收器一致，修正在并发标记将期间用户线程新产生的对象。

④筛选回收，这个阶段可根据用户期望的GC停顿时间制定回收计划。

8. 类在JVM中的加载过程

Java文件被编译为Class字节码文件后被加载到JVM中，主要分为三步：加载 -> 连接 -> 初始化。连接过程又分为：验证 -> 准备 -> 解析。

9. 类是如何被加载到JVM中的

Java文件被编译成Class字节码文件后，通过类加载器被加载到JVM中。类加载器从上往下一共有：启动类加载器、扩展类加载器、应用程序类加载器、自定义类加载器。类先从自定义类加载器开始，逐层向上传递到启动类加载器，当启动类加载器不能加载时，再向扩展类加载器加载，这称为双亲委派模型。

10. 类加载器的双亲委派模型有什么好处

假设一个类首先被自定义类加载器加载，我们写Object类时，系统中就会出现不同的Object类。为了保证在系统中始终都只有一个Object类，方法就是它们都通过启动类加载器加载。

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