JVM——基础面试题

1. 内存模型以及分区

JVM分为堆区和栈区，还有方法区，初始化的对象放在堆里面，引用放在栈里面，class类信息常量池（static常量和static变量）等放在方法区

方法区：主要存储类信息，常量池，编译后的代码（字节码）等数据
堆：初始化的对象，成员变量（非static），所有的对象实例和数组都要在堆上分配
栈：栈的结构是栈帧组成的，调用一个方法就压入一帧，帧上面存储局部变量表，操作数栈，方法出口等信息，局部变量表存放的是8大基础类型加上一个引用类型，所以还是一个指向地址的指针
本地方法栈：主要为Native方法服务
程序计数器：记录当前线程执行的行号

2. 堆里面的分区

堆里面分为新生代和老生代（java8取消了永久代，采用了Metaspace），新生代包含Eden+Survivor区，survivor区里面分为from和to区，内存回收时，如果用的是复制算法，从from复制到to，当经过一次或者多次GC之后，存活下来的对象会被移动到老年区，当JVM内存不够用的时候，会触发FullGC，清理JVM老年区当新生区满了之后会触发YGC,先把存活的对象放到其中一个Survice区，然后进行垃圾清理。因为如果仅仅清理需要删除的对象，这样会导致内存碎片，因此一般会把Eden进行完全的清理，然后整理内存。那么下次GC的时候，就会使用下一个Survive，这样循环使用。如果有特别大的对象，新生代放不下，就会使用老年代的担保，直接放到老年代里面。因为JVM认为，一般大对象的存活时间一般比较久远

3. GC的两种判定方法

引用计数法：指的是如果某个地方引用了这个对象就+1，如果失效了就-1，当为0就会回收。但是JVM没有使用这种方式，因为无法判定循环引用的情况
可达性分析：通过一种GC ROOT的对象（方法区中静态变量引用的对象等）来判断，如果有一条引用链能够到达GC ROOT就说明该对象存货

4. safePoint是什么

GC的时候必须要等到Java线程都进入到safepoint的时候VMThread才能开始执行GC。

循环的末尾（防止大循环的时候一直不进入safepoint，而其他线程在等待它进入safepoint）
方法返回前
调用方法的call之后
抛出异常的位置

5. GC的三种收集方法

标记清除：先标记，标记完毕之后再清除，效率不高，会产生碎片
标记复制：分为8：1的Eden区和survivor区，标记完毕之后，所有存活对象向另一个surivivor复制
标记整理：标记完毕之后，让所有存活对象向一端移动

6. CMS和G1收集器的特点

CMS收集器是基于“标记——清除”算法实现的，经过多次标记才会被清除
G1收集器整体看是基于“标记——整理”算法实现的，从局部（两个Region之间看）是基于“复制”算法实现的

7. Minor GC 与Full GC分别在什么时候发生？

新生代不够用时就发生MGC也叫YGC，JVM内存不够的时候发生FGC

8. 集中常用的内存调试工具

jstack：可以看当前栈的情况
jmap：查看内存
jhat：进行dump堆的信息

9. 类加载的几个过程

加载、验证、准备、解析、初始化、使用、卸载。

通过全限定名来加载生成class对象到内存中，然后进行验证这个class文件，包括文件格式校验，元数据验证，字节码校验等。准备是对这个对象分配内存。解析是将符号引用转化为直接引用，初始化就是执行构造器的代码。

10. Java内存模型

java内存模型（JMM）是线程间通信的控制机制JMM定义了主内存和线程之间抽象关系。线程之间的共享变量存储在主内存(main memory)中，每个线程都有一个私有的本地内存(local memory)，本地内存中存储了该线程以读/写共享变量的副本。本地内存是 JMM 的一个抽象概念，并不真实存在。它涵盖了缓存，写缓冲区，寄存器以及其他的硬件和编译器优化。

线程A与线程B之间如要通信的话，必须要经历下面2个步骤：

首先，线程A把本地内存A中更新过的共享变量刷新到主内存中去
然后，线程B到主内存中去读取线程A之前已更新过的贡献变量

11. 双亲委派模型机制

当一个类收到了类加载请求时，不会自己先去加载这个类，而是将其委派给父类，由父类去加载，如果此时父类不能加载，反馈给子类，由子类去完成类的加载

12. 类加载器

实现通过类的权限定名获取该类的二进制字节流的代码块叫做类加载器。主要有一下四种类加载器:

启动类加载器(Bootstrap ClassLoader)用来加载 java 核心类库，无法被 java 程序直接引用。
扩展类加载器(extensions class loader):它用来加载 Java 的扩展库。Java 虚拟机的实现会提供一个扩展库目录。该类加载器在此目录里面查找并加载 Java 类。
系统类加载器(system class loader):它根据 Java 应用的类路径(CLASSPATH) 来加载 Java 类。一般来说，Java 应用的类都是由它来完成加载的。可以通过 ClassLoader.getSystemClassLoader()来获取它。
用户自定义类加载器，通过继承 java.lang.ClassLoader 类的方式实现。

13. 简述java内存分配与回收策略以及Minor GC和Major GC

对象优先在堆的Eden区分配
大对象直接进入老年代
长期存活的对象将直接进入老年代

当 Eden 区没有足够的空间进行分配时，虚拟机会执行一次 Minor GC.Minor Gc 通常发生在新生代的 Eden 区，在这个区的对象生存期短，往往发生 Gc 的频率较高，回收速度比较快;Full Gc/Major GC 发生在老年代，一般情况下，触发老年代 GC 的时候不会触发 Minor GC,但是通过配置，可以在 Full GC 之前进行一次 Minor GC 这样可以加快老年代的回收速度。