【题目解析】Java_JVM部分

关于JVM知识点的总结，可以点这里看：https://blog.csdn.net/Hannah_Hsq/article/details/88572892

1、说一下 JVM 的主要组成部分？及其作用？

• 组成：
  • 类加载器
  • 运行时数据区
  • 执行引擎
  • 本地库接口
• 各部分作用：
  • 首先通过类加载器将Java代码转换成字节码，运行时数据区将字节码加载到内存中，然后执行引擎将字节码翻译成底层系统指令，再交给 CPU 执行，整个过程中需要调用其他语言的本地库接口来实现功能。

2、说一下 JVM 运行时数据区？

• JVM的运行时数据区也就是程序员们常说的JVM的组成，因为这部门是需要去直接考虑内存分配的~
• 分为5个区域：
  • 程序计数器：当前线程所执行的字节码的行号指示器；字节码解析器通过改变此值，来选取下一条执行指令，各类结构及功能均依赖于此。
  • 虚拟机栈：用于存储局部变量表、操作数栈、动态链接、方法出口等信息。
  • 本地方法栈：服务于本地方法。
  • Java堆：内存空间最大的一块，被所有线程共享，几乎所有对象实例都在此处分配。
  • 方法区：用于存储已被虚拟机加载的类信息，常量，静态变量，即时编译后的代码等数据。

3、说一下堆栈的区别？

• 功能：堆用来存放对象，栈用来执行程序。
• 共享性：堆是线程共享的，栈是线程私有的。
• 空间大小：堆远大于栈。

4、队列和栈是什么？有什么区别？

• 队列和栈都是用来预存储数据的。

5、什么是双亲委派模型？

• 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，而是将请求委派给父类加载器去完成。
• 每层类加载器均如此，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请求时，子加载器才会尝试去加载类。

6、说一下类加载的执行过程？

• 5个步骤：
  • 加载：由路径找到相应的 class 文件然后导入。
  • 检查：检查加载的class文件的正确性。
  • 准备：给类中的静态变量分配内存空间。
  • 解析：虚拟机将常量池中的符号引用替换成直接引用。
  • 初始化：对静态变量和静态代码块执行初始化操作。

7、怎么判断对象是否可以被回收？

• 通常有两种方法：
  • 引用计数器：为每个对象建立一个引用计数，有对象引用时计数器 +1，引用被释放是计数器 -1，当计数器为 0 时即可被回收。缺点是不能解决循环引用的问题。
  • 可达性分析算法：如果一个对象到GC Roots 没有任何引用链相连时，则证明此对象可被回收。

8、Java中都有哪些引用类型？

• 强引用：发生GC时不会被回收。
• 软引用：有用的但不是必须的对象，发生内存溢出前被回收。
• 弱引用：有用但非必须，在下一次GC时会被回收。
• 虚引用：无法通过虚引用获得对象，在GC时返回一个通知。

9、说一下 JVM 有哪些垃圾回收算法？

• 标记清除算法：标记无用对象后清除；效率不高，无法清除垃圾碎片。
• 标记整理算法：标记无用对象，让存活的向一端移动，然后直接清除掉端边界以外的内存。
• 复制算法：将容量划分成两个大小相等的内存区域，当一块用完时将存活对象复制到另一块上，然后将那块空间清除；内存使用率不高。
• 分代算法：根据对象存活周期的不同将内存划分为几块，一般为新生代和老年代，新生代采用复制算法，老年代采用标记整理算法。

10、说一下 JVM 有哪些垃圾回收器？

• Serial：最早的单线程串行垃圾回收器。
• Serial Old ：上述的老年版本。
• ParNew：Serial的多线程版本。
• Parallel：与ParNew类似，但它是吞吐量优先的收集器，可以牺牲等待时间换取系统的吞吐量。
• Parallel Old：上述的老年版本。
• CMS：以获得最短停顿时间为目标的收集器，非常适用 B/S 系统。
• G1：一种兼顾吞吐量和停顿时间的GC实现，是JDK9以后的默认 GC 选项。

11、详细介绍一下 CMS 垃圾回收器？

• CMS是以牺牲吞吐量为代价来获取最短回收停顿时间的垃圾回收器。
• 适合对服务器响应速度有要求的应用。
• 在启动 JVM 的参数加上 “ -XX:+UseConcMarkSweepGC ” 来指定使用 CMS 垃圾回收器。
• 使用标记-清除算法实现，所以在 GC 时会产生大量内存碎片，当剩余内存不能满足程序运行要求时，系统将出现 Concurrent Mode Failure，临时CMS会采用 Serial Old回收器进，此时性能降低。

12、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？

• 新生代回收器：Serial、ParNew、Parallel Scavenge

• 老年代回收器：Serial Old、Parallel Old、CMS

• 整堆回收器：G1

• 新生代垃圾回收器一般采用复制算法，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标记-整理的算法。

13、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：老年代和新生代，新生代默认空间占比总空间的1/3，老年代默认占比是 2/3。
• 新生代用复制算法，新生代有3个分区：Eden、To Survivor、From Survivor，默认占比 8:1:1，执行流程：
  • 把 Eden + From Survivor存活的对象放入 To Survivo区。
  • 清空那两个分区。
  • From Survivor 和 To Survivor分区交换。
• 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）时，升级为老年代。大对象（比如数组）也直接进入老年代。
• 老年代当空间占用到达某个值之后就会触发全局垃圾收回，一般用标记整理算法。以上这些循环往复构成整个分代垃圾回收的整体执行流程。

14、说一下 JVM 调优的工具？

• 有很多，都位于 JDK 的 bin 目录下，最常用两个视图监控工具：
• jconsole：用对于 JVM 中的内存、线程和类等进行监控。
• jvisualvm：JDK自带的全能分析工具，可以分析内存快照、线程快照、程序死锁、监控内存的变化、GC的变化等。

15、常用的 JVM 调优的参数都有哪些？

• -Xms2g：初始化堆大小为 2G；
• -Xmx2g：堆最大内存为 2G；
• -XX:NewRatio=4：设置年轻的和老年代的内存比例为 1:4；
• -XX:SurvivorRatio=8：设置新生代 Eden 和 Survivor 比例为 8:2；
• –XX:+UseParNewGC：指定使用 ParNew + Serial Old 垃圾回收器组合；
• -XX:+UseParallelOldGC：指定使用 ParNew + ParNew Old 垃圾回收器组合；
• -XX:+UseConcMarkSweepGC：指定使用 CMS + Serial Old 垃圾回收器组合；
• -XX:+PrintGC：开启打印 GC 信息；
• -XX:+PrintGCDetails：打印 GC 详细信息。