八股文系列--JVM

八股文系列--JVM

• 参数
• • • 启动参数
• Interview Question
• • • JVM垃圾回收器
    • 说一说对JMM内存模型的理解？
    • 请介绍类加载过程，什么是双亲委派模型？
    • 常量池是什么？
    • 直接内存是什么？
    • 内存溢出和内存泄漏的区别 ？
    • 如何监控和诊断JVM堆内和堆外内存使用？（未解决）
    • 说一说JVM的组成？
    • 说一说运行时数据区?
    • 深拷贝和浅拷贝?
    • Java垃圾回收机制？
    • 老年代新生代默认比例？
    • survivor区存在的意义？
    • JVM 垃圾回收算法有哪些？

参数 启动参数

Interview Question JVM垃圾回收器

Serial GC 单线程的，进行垃圾收集过程中，会进入臭名昭著的“Stop-The-World”状态，从年代的角度，通常将其老年代实现单独称作 Serial Old，它采用了标记 - 整理（Mark-Compact）算法，区别于新生代的复制算法

ParNew GC，很明显是个新生代 GC 实现，它实际是 Serial GC 的多线程版本，最常见的应用场景是配合老年代的 CMS GC 工作，下面是对应参数

CMS（Concurrent Mark Sweep） GC，基于标记 - 清除（Mark-Sweep）算法，设计目标是尽量减少停顿时间，这一点对于 Web 等反应时间敏感的应用非常重要，一直到今天，仍然有很多系统使用 CMS GC。但是，CMS 采用的标记 - 清除算法，存在着内存碎片化问题，所以难以避免在长时间运行等情况下发生 full GC，导致恶劣的停顿。另外，既然强调了并发（Concurrent），CMS 会占用更多 CPU 资源，并和用户线程争抢

Parallel GC，在早期 JDK 8 等版本中，它是 server 模式 JVM 的默认 GC 选择，也被称作是吞吐量优先的 GC。它的算法和 Serial GC 比较相似，尽管实现要复杂的多，其特点是新生代和老年代 GC 都是并行进行的，在常见的服务器环境中更加高效。开启选项是

G1 GC 这是一种兼顾吞吐量和停顿时间的 GC 实现，是 Oracle JDK 9 以后的默认 GC 选项。G1 可以直观的设定停顿时间的目标，相比于 CMS GC，G1 未必能做到 CMS 在最好情况下的延时停顿，但是最差情况要好很多。G1 GC 仍然存在着年代的概念，但是其内存结构并不是简单的条带式划分，而是类似棋盘的一个个 region。Region 之间是复制算法，但整体上实际可看作是标记 - 整理（Mark-Compact）算法，可以有效地避免内存碎片，尤其是当 Java 堆非常大的时候，G1 的优势更加明显。

• 并行性：在垃圾回收期间，可以有效的利用多核cpu的计算能力。
• 并发性：垃圾回收器可以和引用程序交替执行的能力，所以并不会造成较长时间的阻塞。
• 分代GC：G1收集器同时兼顾老年代和年轻代
• 空间整理：G1在回收垃圾时会适当个的压缩对象，整理碎片空间，会在执行数次GC之后压缩region
• 可预见性：由于分区的原因，G1只选取部分区域进行内存回收，这样就缩小了回收范围。

优点: 可以在多核大内存的机器上可以实现指定的GC暂停时间，以及保存较高的吞吐量

场景：

1. 可以让垃圾收集线程和应用程序线程并行执行，需要更多的CPU资源
2. 容易预测的GC时间
3. 不需要很高的吞吐量

说一说对JMM内存模型的理解？

Java内存模型的主要目标是定义程序中各个变量的访问规则，Java内存模型规定了所有的变量都存储在主内存中，每条线程还有自己的工作内存，线程不能对主内存中的数据进行操作，自能在自己的工作内存中操作主内存中数据的副本。

请介绍类加载过程，什么是双亲委派模型？

首先，类的加载过程分为，加载，链接和初始化三个阶段。
加载阶段（loading）java会把从不同数据源比如jar文件，class文件等读取到的字节码文件加载到JVM中。

链接（linking）阶段分为验证、准备、解析三个阶段，主要是为了验证字节信息是否符合JVM规范，为类和接口中的静态变量作准备，分配内存空间，以及解析常量池中的符号引用，转换为直接引用。

初始化阶段（initialization），主要为了静态变量的赋值，初始化静态代码块等。

双亲委派模型（parents delegation model10），指的是当需要加载某一个类的时候，优先交给父类来加载，防止重复加载java类型。JDK 自带的加载器有：bootstrap class-loader, extension class-loader, application clss-loader

常量池是什么？ 直接内存是什么？

直接内存不是运行时数据区的一部分。属于堆外内存，直接内存申请空间耗费更高的性能，直接内存IO读写的性能要优于普通的堆内存

内存溢出和内存泄漏的区别 ？

内存溢出 OutOfMemory，指程序在申请内存时，没有足够的内存空间供其使用。

内存泄露 Memory Leak，指程序在申请内存后，无法释放已申请的内存空间，内存泄漏最终将导致内存溢出。

如何监控和诊断JVM堆内和堆外内存使用？（未解决） 说一说JVM的组成？

类加载器，执行引擎，运行时数据区，本地接口。其中执行引擎中包含及时编译器和GC，运行时数据区包含线程私有的程序计数器，JVM栈，本地方法栈和线程共享的堆，方法区。

说一说运行时数据区?

1. 每个线程都有一个程序计数器，程序计数器中保存的是当前线程正在执行字节码行号。
2. 每个方法在执行的时候，都会在JVM栈中创建一个栈帧，用于存储局部变量表，操作数栈，动态链接，方法出口等信息。
3. 本地方法栈：跟java虚拟机栈一样，但是是针对本地方法的
4. 堆内存分为年轻代和老年代，年轻代分为eden，survivor1和survivor2. 几乎所有的对象实例和数组都在这里分配内存
5. 方法区是所有线程共享的内存区域，它用于存储已被Java虚拟机加载的类信息、常量、静态变量、
   即时编译器编译后的代码等数据

深拷贝和浅拷贝?

浅拷贝指的是”只是增加了一个指针指向已存在的内存地址“
深拷贝（deepCopy）是增加了一个指针并且申请了一个新的内存，使这个增加的指针指向这个新
的内存

var arr1 = new Array(12,23,34)
Var arr2 = arr1;//这就是一个最简单的浅拷贝

arr2[0] = 22 也会把 arr1[0]变为22

Java垃圾回收机制？

JVM垃圾回收是通过一个GC守护线程来实现的也可以手动的通过System.gc来进行垃圾回收，通过可达性分析算法来判断哪些对象需要被回收，新创建的对象通常会在eden区，eden区没有足够空间后就会进行针对年轻代的minor GC，采用的是分代算法，然后存活下来的对象会到survivor的from区，surviv存活的对象在满足一定minorGC次数后会到老年代，有一些比较大的对象会直接进入老年代，老年代中内存不足时通常会发生majorGC，采用的是标记整理算法。

老年代新生代默认比例？

2:1

survivor区存在的意义？

减少去老年代对象的数量，减少majorGC。survivorfrom 和 survivorTo 两个区互相转换可以解决内存碎片化的问题。

JVM 垃圾回收算法有哪些？

标记-清除算法：标记无用对象，然后进行清除回收。缺点：效率不高，无法清除垃圾碎片。

复制算法（年轻代）：按照容量划分二个大小相等的内存区域，当一块用完的时候将活着的对象复制到另一块
上，然后再把已使用的内存空间一次清理掉。缺点：内存使用率不高，只有原来的一半。

标记-整理算法（老年代）：标记无用对象，让所有存活的对象都向一端移动，然后直接清除掉端边界以外的
内存。