JVM

EmiyaCC 于 2021-06-24 发布

new 一个对象一共占用多少字节

总的来说，占 16 个字节

面试官问我:Object o = new Object() 占用了多少个字节

说一下 JVM 的主要组成部分？及其作用？

组件的作用： 首先通过类加载器（ClassLoader）会把 Java 代码转换成字节码，运行时数据区（Runtime Data Area）再把字节码加载到内存中，而字节码文件只是 JVM 的一套指令集规范，并不能直接交个底层操作系统去执行，因此需要特定的命令解析器执行引擎（Execution Engine），将字节码翻译成底层系统指令，再交由 CPU 去执行，而这个过程中需要调用其他语言的本地库接口（Native Interface）来实现整个程序的功能。

说一下 JVM 运行时数据区？

有的区域随着虚拟机进程的启动而存在，有的区域则依赖用户进程的启动和结束而创建和销毁。

运行时数据区

JVM 为什么使用元空间替换了永久代？

  1. 大小很难调优，容易 OOM，放到本地内存中就没有这种顾虑
  2. 字符串存在永久代中，容易出现性能问题和内存溢出
  3. 永久代会为 GC 带来不必要的复杂度，并且回收效率偏低（永久代的垃圾收集是和老年代捆绑在一起的，因此无论谁满了，都会触发永久代和老年代的垃圾收集）
  4. Oracle 可能会将HotSpot 与 JRockit 合二为一

说一下堆栈的区别？

  1. 栈内存存储的是局部变量而堆内存存储的是实体；
  2. 栈内存的更新速度要快于堆内存，因为局部变量的生命周期很短；
  3. 栈内存存放的变量生命周期一旦结束就会被释放，而堆内存存放的实体会被垃圾回收机制不定时的回收。

队列和栈是什么？有什么区别？

什么是双亲委派模型？

在介绍双亲委派模型之前先说下类加载器。对于任意一个类，都需要由加载它的类加载器和这个类本身一同确立在 JVM 中的唯一性，每一个类加载器，都有一个独立的类名称空间。类加载器就是根据指定全限定名称将 class 文件加载到 JVM 内存，然后再转化为 class 对象。

类加载器分类：

双亲委派模型：如果一个类加载器收到了类加载的请求，它首先不会自己去加载这个类，而是把这个请求委派给父类加载器去完成，每一层的类加载器都是如此，这样所有的加载请求都会被传送到顶层的启动类加载器中，只有当父加载无法完成加载请求（它的搜索范围中没找到所需的类）时，子加载器才会尝试去加载类。

为什么需要自定义类加载器

自定义类加载器场景：

  1. 加密：为了安全考虑，将编译的代码加密解密
  2. 从非标准的来源加载代码：例如字节码在数据库或者云端

JVM——自定义类加载器

说一下类加载的执行过程？

类加载分为以下 5 个步骤：

  1. 加载：根据查找路径找到相应的 class 文件然后导入；
  2. 检查：检查加载的 class 文件的正确性；
  3. 准备：给类中的静态变量分配内存空间；
  4. 解析：虚拟机将常量池中的符号引用替换成直接引用的过程。符号引用就理解为一个标示，而在直接引用直接指向内存中的地址；
  5. 初始化：对静态变量和静态代码块执行初始化工作。

为什么静态类不能使用非静态内部类

static修饰的类为静态类，静态类在加载的时候就分配了内存，直到该类被卸载内存才会被撤销。既然实实在在地存在于内存中，就可以被访问而不用先创建对象才能引用。而对于非静态类需要先创建了对象才能被引用，没创建在内存中就没有空间，也就不存在，不存在的东西当然访问不了存在的东西。

非静态内部类为什么不能拥有静态方法或属性

如果允许内部类中有静态方法，而外部类中又有一个相同名称和参数类型的静态方法，那我们就不知道如何确认调用的是哪一个方法了。

Java内部类的一些总结

内部类分类：成员内部类、局部内部类、静态嵌套类、匿名内部类

成员内部类

  1. 成员内部类可以无条件地访问外部类的成员；外部类须先创建一个成员内部类的对象，再通过指向这个对象的引用来访问成员内部类属性

  2. 成员内部类不能含有static的变量和方法。因为成员内部类需要先创建了外部类，才能创建它自己的

  3. class Outter {
    private int age = 0;
    class Inner {
        public void print() {
            System.out.println(age);
        }
    }
    private Inner getInInstance() {
        return new Inner();
    }
}

局部内部类

  1. 方法中定义的内部类只能访问方法中final类型的局部变量，这是因为在方法中定义的局部变量相当于一个常量，它的生命周期超出方法运行的生命周期，由于局部变量被设置为final，所以不能再内部类中改变局部变量的值

  2. class Outter {
    private int age = 0;
    public void print(final int x) {
        class Inner {
            public void print() {
            	System.out.println(x);
            	System.out.println(age);
            }
        }
        new Inner().print();
    }
}

静态嵌套类

  1. 声明为 static 的内部类，不需要内部类对象和外部类对象之间的联系，就是说我们可以直接引用outer.inner，即不需要创建外部类

  2. class Outter {
    private static int age = 12;
    static class Inner {
        public void print() {
            System.out.println(age);
        }
    }
}
public class test1 {
    public static void main(String[] args) {
        Outter.Inner in = new Outter.Inner();
        in.print();
    }
}

匿名内部类

  1. 匿名内部类是唯一一种没有构造器的类

  2. abstract class product {
    abstract void print();
}
public class Main {
    private static int a = 0;
    void print() {
        new product() {
            @Override
            void print() {
                System.out.println(a + 1);
            }
        }.print();
    }
}
[Java 内部类详解 菜鸟教程](https://www.runoob.com/w3cnote/java-inner-class-intro.html){:target=”_blank”}

java 中都有哪些引用类型？

怎么判断对象是否可以被回收？

一般有两种方法来判断：

说一下 JVM 有哪些垃圾回收算法？

说一下 JVM 有哪些垃圾回收器？

详细介绍一下 CMS 垃圾回收器？

CMS 是英文 Concurrent Mark-Sweep 的简称，是以牺牲吞吐量为代价来获得最短回收停顿时间的垃圾回收器。对于要求服务器响应速度的应用上，这种垃圾回收器非常适合。在启动 JVM 的参数加上“-XX:+UseConcMarkSweepGC”来指定使用 CMS 垃圾回收器。

CMS 使用的是标记-清除的算法实现的，所以在 gc 的时候回产生大量的内存碎片，当剩余内存不能满足程序运行要求时，系统将会出现 Concurrent Mode Failure，临时 CMS 会采用 Serial Old 回收器进行垃圾清除，此时的性能将会被降低。

GC 过程：

  1. 初始标记：只是标记一下GC Roots 能直接关联的对象，速度很快，仍然需要暂停所有的工作线程。（Stop The World）
  2. 并发标记：进行GC Roots 跟踪的过程，和用户线程一起工作，不需要暂停工作线程。
  3. 重新标记：为修正在并发标记期间，因用户程序继续运行而导致标记产生变动的那一部分对象的标记记录，仍然需要暂停所有的工作线程。（Stop The World）
  4. 并发清除：清除GC Roots 不可达对象，和用户线程一起工作，不需要暂停工作线程。由于耗时最长的并发标记和并发清除过程中，垃圾收集线程可以和用户现在一起并发工作，所以总体上来看 CMS 收集器的内存回收和用户线程是一起并发地执行。

Java中9种常见的CMS GC问题分析与解决

三色标记

CMS与三色标记算法 - 知乎专栏

为什么要采用分代收集算法

不同的对象的生命周期是不一样的。因此，不同生命周期的对象可以采取不同的收集方式，以便提高回收效率

比如 Http 请求中的 Session 对象、线程、Socket 连接，这类对象跟业务直接挂钩，因此生命周期比较长

比如String 对象，由于其不变类的特性，系统会产生大量的这些对象，有些对象甚至只用一次即可回收。

为什么要采用分代收集算法

新生代垃圾回收器和老生代垃圾回收器都有哪些？有什么区别？

新生代垃圾回收器一般采用的是复制算法，复制算法的优点是效率高，缺点是内存利用率低；老年代回收器一般采用的是标记-整理的算法进行垃圾回收。

简述分代垃圾回收器是怎么工作的？

分代回收器有两个分区：老生代和新生代，新生代默认的空间占比总空间的 1/3，老生代的默认占比是 2/3。

新生代使用的是复制算法，新生代里有 3 个分区：Eden、To Survivor、From Survivor，它们的默认占比是 8:1:1，它的执行流程如下：

每次在 From Survivor 到 To Survivor 移动时都存活的对象，年龄就 +1，当年龄到达 15（默认配置是 15）时，升级为老生代。大对象也会直接进入老生代。

老生代当空间占用到达某个值之后就会触发全局垃圾收回，一般使用标记整理的执行算法。以上这些循环往复就构成了整个分代垃圾回收的整体执行流程。

说一下 JVM 调优的工具？

JDK 自带了很多监控工具，都位于 JDK 的 bin 目录下，其中最常用的是 jconsole 和 jvisualvm 这两款视图监控工具。

常用的 JVM 调优的参数都有哪些？

发生OOM异常如何排查

常见OOM异常分析

Reference: