（Java实习生）每日10道面试题打卡——JVM篇 (三)

• 临近秋招，备战暑期实习，祝大家每天进步亿点点！Day08
• 有粉丝大佬要求更新有难度的，所以本篇总结的是 JVM 相关的面试题，后续会每日更新~

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1、Java中的异常体系

Java 冲所有异常都来自顶级父类 Throwable。

Throwable 下有两个子类 Exception 和 Error，用于表示程序出现了不正常的情况。区别在于：

• Error 是程序错误，通常为虚拟机相关错误，如系统崩溃，内存不足，堆栈溢出等，编译器不会对这类错误进行检测，JAVA 应用程序也不应对这类错误进行捕获，一旦这类错误发生，通常应用程序会被终止，仅靠应用程序本身无法恢复；
• Exception 是程序异常，是可以在应用程序中进行捕获并处理的，是一种设计或实现问题，也就是说，它表示如果程序运行正常，从不会发生的情况。
  • Exception 又分为两个部分：运行时异常（RunTimeException）和检查异常（CheckedException）。
  • RunTimeException 通常发生在程序运行过程中，会导致当前程序的线程执行失败（不会影响其他线程，例如控空指针异常~）。
  • CheckedException 通常发生在程序编译的过程中，会导致编译不通过（也可以叫做编译时异常）。

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2、JVM中的永久代中会发生垃圾回收吗？

会发生垃圾回收，如果永久代满了或者是超过了临界值，会触发完全垃圾回收( Full GC)。

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3、简述分代垃圾回收算法是的执行流程？

• 分代收集算法 ：这种算法是把 Java 堆分为新生代和老年代，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。根据不同年代的特点采用最适当的收集算法。
  • 在新生代中，每次垃圾收集时都发现有大批对象死去，只有少量存活，那就选用复制算法，只需要付出少量存活对象的复制成本就可以完成收集。
    • 新生代里有 3 个分区：伊甸园、To 幸存区、From 幸存区，它们的默认占比是 8:1:1。
  • 在老年代中，因为对象存活率高、没有额外空间对它进行分配担保，就必须使用标记—清理或者标记—整理算法来进行回收。

下面来逐步介绍一下分代收集算法的流程：

• 长时间使用的对象放在老年代中（长时间回收一次，回收花费时间久），用完即可丢弃的对象放在新生代中（频繁需要回收，回收速度相对较快）：

• 新创建的对象都被放在了新生代的伊甸园中：

• 当伊甸园中的内存不足时，就会进行一次垃圾回收，这时的回收叫做 Minor GC (Young GC)：

Minor GC 会将伊甸园和幸存区FROM仍需要存活的对象先复制到 幸存区 TO中， 并让其寿命加1，再交换FROM和TO。

• 伊甸园中不需要存活的对象将其清除：

• 交换FROM和TO：

• 同理，继续向伊甸园新增对象，如果满了，则进行第二次 Minor GC：

流程相同，仍需要存活的对象寿命+1：(下图中 FROM 中寿命为1的对象是新从伊甸园复制过来的，而不是原来幸存区 FROM 中的寿命为1的对象，这里只是静态图片不好展示，只能用文字描述了)

再次创建对象，若新生代的伊甸园又满了，则会再次触发 Minor GC（会触发 Stop The World， 暂停其他用户线程，只让垃圾回收线程工作），这时不仅会回收伊甸园中的垃圾，还会回收幸存区中的垃圾，再将活跃对象复制到幸存区TO中。回收以后会交换两个幸存区，并让幸存区中的对象寿命加1！

• 如果幸存区中的对象的寿命超过某个阈值（最大为 15，4 bit），就会被放入老年代中：

• 如果新生代老年代中的内存都满了，就会先触发 Minor Gc，再触发 Full GC，扫描新生代和老年代中所有不再使用的对象并回收：

分代收集算法流程小结：

• 新创建的对象首先会被分配在伊甸园区域。
• 新生代空间不足时，触发 Minor GC，伊甸园和 FROM 幸存区需要存活的对象会被 COPY 到 TO 幸存区中，存活的对象寿命+1，并且交换 FROM 和 TO。
• Young GC 会引发 Stop The World：暂停其他用户的线程，等待垃圾回收结束后，用户线程才可以恢复执行。
• 当对象寿命超过阈值15时，会晋升至老年代。
• 如果新生代、老年代中的内存都满了，就会先触发 Minor GC，再触发 Full GC，扫描新生代和老年代中所有不再使用的对象并回收。

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4、新生代中，伊甸园区和FROM、To幸存区的默认比例是？

在HotSpot虚拟机中，Eden区和Survivor区的默认比例为8:1:1，即-XX:SurvivorRatio=8，其中Survivor分为From Survivor和ToSurvivor，因此Eden此时占新生代空间的80%。

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5、HotSpot GC的分类？

• Young GC/Minor GC：只收集新生代的GC。
• Full GC/Major GC：收集整个GC堆，包括新生代、老年代、永久代（如果存在的话）等所有部分。

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6、HotSpot GC的触发条件？

Young GC：当新生代中的Eden区没有足够空间进行分配时会触发 Young GC。

Full GC：

• 当准备要触发一次 Young GC 时，如果发现统计数据说之前 Young GC 的平均晋升大小比目前老年代剩余的空间大，则不会触发 Young GC 而是转为触发 Full GC。（通常情况）
• 如果有永久代的话，在永久代需要分配空间但已经没有足够空间时，也要触发一次 Full GC。
• System.gc() 默认也是触发 Full GC。

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7、什么情况下新生代对象会晋升到老年代？

• 新创建的对象会被放入伊甸园中，当伊甸园中存放对象过多，导致内存不够再放入新对象时，就会触发 Young GC 。
• 每一次 Young GC 都会将伊甸园和幸存区FROM仍需要存活的对象先复制到 幸存区 TO中， 并让其寿命加1，再交换FROM和TO。
• 如果幸存区中的对象的寿命超过某个阈值（最大为 15，4 bit），就会被放入老年代中。
• 如果新生代、老年代中的内存都满了，就会先触发 Young GC，再触发 Full GC，扫描新生代和老年代中所有不再使用的对象并回收。

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8、发生Young GC的时候需要扫描老年代的对象吗？

不会！

• 在分代收集中，新生代的规模一般都比老年代要小许多，新生代的收集也比老年代要频繁许多，如果回收新生代时也不得不同时扫描老年代的话，那么Young GC的效率可能下降不少，显然是不可能区扫描老年代的。

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9、jvm 如何确定一个类？（JVM如何判断类相同）

在Java中，一个类的全名（包名+类名）作为其标识，但在JVM中，一个类用其 全名 + 类加载器作为唯一标识，不同类加载器加载的类置于不同的命名空间中，这叫做类加载器隔离。

参考文章：JVM中如何唯一标识一个类

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10、new Object 和包装类型，一个对象最少需要几个字节？

• 一个对象最少 16 字节。

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参考文章：Java虚拟机面试题精选

总结的面试题也挺费时间的，文章会不定时更新，有时候一天多更新几篇，如果帮助您复习巩固了知识点，还请三连支持一下，后续会亿点点的更新！

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