JVM相关问题

一、JVM的主要组成部分及其作用？

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组成部分：JVM包含两个子系统和两个组件：
1、两个子系统为Class loader(类装载器)、Execution engine(执行引擎)；
2、两个组件为Runtime data area（运行时数据区）、 Interface（本地接口）

• Class loader(类装载)：根据给定的全限定名类名来装载class文件到运行时数据区中的方法区
• Execution engine（执行引擎）: 执行classes中的指令
• Native Interface （本地接口）：与native libraries交互，是其他编辑语言交互的接口
• Runtime data area（运行时数据区域）：这个就是JVM的内存
  作用：
  首先通过类加载器（ClassLoader）会把java代码转换成字节码，运行时数据区再把这些字节码加载到内存中，而字节码JVM的一套指令集规范，并不能直接交给底层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，将字节码翻译成底层系统，由CPU去执行，而这个过程中需要调用其他的本地库接口取实现整个程序的功能。

二、JVM运行时数据区

Java虚拟机在执行Java程序的过程中会把它管理的 内存区域划分为若干个不同的数据区域。

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Java虚拟机规范规定的区域分为以下5个部分：

• 程序计数器：当前线程锁执行的字节的行号指示器，字节码解析器的工作是通过改变这个计数器的值，来选取行的字节码指令，分支、循环、跳转、异常处理、线程恢复等基础功能，都需要依赖这个计数器来完成。
• Java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：与虚拟机的作用是一样的，只不过虚拟机栈是服务Java方法的，而本地方法栈是为虚拟机调用本地方法的。
• Java堆：Java虚拟机中内存最大的一块，是被所有线程共享的，是被所有线程共享的，几乎所有的对象实例都在这里分配内存；
• 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。

三、堆栈的区别？

• 物理地址
  • 堆的物理地址分配对对象是不连续的。因此性能慢些。在GC的时候也要考虑到不连续的分配，所以有各种算法。比如：标记-消除、标记-复制、标记-压缩
  • 栈使用的是数据结构中的栈，先进后出的原则，物理地址分配是连续的。所以性能快。
• 内存分别
  • 堆因为是不连续的，所以分配的内存是在运行期确认的，因此大小不固定。一般堆大小远远大于栈。
  • 栈是连续的，所以分配的内存大小要在编译器就确认的，大小是固定的。
• 存放的内容
  • 堆存放的是对象的实例和数据。因此该去更关注的是数据的存储
  • 栈存放局部变量，操作数据栈，返回结果。
• 程序的可见度
  • 堆对于整个应用程序都是共享、可见的。
  • 栈只对于线程是可见的。所以也是线程私有。他的生命周期和线程相同

四、队列和栈是什么？有什么区别？

• 操作的名称不同：队列的插入称为入队，队列的删除称为出队。栈的插入称为进栈，栈的删除称为出栈。
• 可操作的方式不同：队列是在队尾入队，队头出队，即两边都可操作。而栈的进栈和出栈都是在栈顶进行的，无法对栈底直接进行操作。
• 操作的方法不同：队列是先进先出(FIFO)，即队列的修改是按照先进先出的原则进行的。而栈为后进先出（LIFO），即每次删除的总是当前栈中最新的元素，即最后插入的元素，而最先插入栈的底部，要到最后才能删除。