java面试题目之JVM（YW制作仅供参考）

1.JVM工作原理

2.JVM组成部分及其作用。

java虚拟机分为两个子系统和两个组件。

两个子系统分别是类加载器和执行引擎，类加载器负责加载字节码（.class）文件到JVM的内存中，执行引擎负责执行classes下面的指令，还可以修改程序计数器的值。

两个组件分别是运行时数据区和本地方法接口。

运行时数据区也就是JVM的内存，本地方法接口就是和其他语言交互的接口。

3.java应用程序运行的步骤。

首先通过IDE集成环境编写java代码，其次通过编译器将java文件编译成字节码文件，然后通过类加载器将.class文件加载到JVM内存中。（运行字节码是由解析器完成）。

4.类加载的过程。

类加载分三步。加载-连接-初始化

①加载。类加载器将.class文件加载到JVM内存中。

②连接。校验：判断.class文件的安全性和正确性。

　　　　准备：为静态变量赋值，这个值是默认值。（为静态变量分配内存空间），如果有final修饰的变量，则赋原值。

　　　　解析：把符号引用转换为直接引用。

③初始化。执行静态代码块，为静态变量赋值，这个值是原值。

5.JVM的类加载器。

作用：负责加载字节码文件到JVM'的内存中。

从父类加载器到子类加载器一共分为4种。分别是启动类加载器（加载核心类），扩展类加载器（加载扩展的jar），应用程序类加载器（加载classpath下面指定的内容），自定义类加载器（加载自定义的jar）。

6.双亲委派机制

为了能够让类加载器按需加载，避免重复加载，所以引入了双亲委派机制。

这个机制说白了就是一个类加载器的层次模型，一个类加载器收到了一个加载类的请求，首先他不会自己尝试去加载这个类，而是由父类加载器去加载，所以每个加载的请求都会传送到根类加载器，只有当父类反馈无法加载这个类之后，子类加载器才会尝试去加载。

使用双亲委派机制就是避免多份同样的字节码文件的加载，通过一层一层向上，看看哪一个类加载器曾经加载过这个字节码文件。

7.forname和classload的区别。

二者都是类加载的一种显示方式，forname得到的class是已经初始化的，而classload得到的class是没有进行连接的。

判断：写一个类，然后在这个类中写一段静态代码块，如果使用forname发现静态代码块被执行，使用classload发现静态代码没有被执行。

8.JVM内存模型

jvm内存模型也就是运行时数据区。

它分为方法区（元空间java8以后），java虚拟机栈，堆，程序计数器，本地方法栈。

程序计数器（线程独有）：它是一块较小的内存空间，他表示字节码执行的行数，通过改变程序计数器的值来判断要执行哪一条指令，程序之间的跳转就是通过程序计数器实现的，他属于逻辑计数器。

java虚拟机栈（线程独有）：是java方法执行的模型，每一次方法执行时都会创建一个栈帧，栈帧里面存放了本地变量表，操作数栈，动态链接，方法返回值。本地变量表存放本地变量，操作数栈错放临时变量值。

本地方法栈（线程独有）：和java虚拟机栈类似，不过就是java虚拟机栈服务的对象是java方法，而本地方法栈为native方法服务。

方法区（线程共享）（元空间）：存放一些编译器编译过后的一些代码等数据。

堆（线程共享）：存放一些实例（对象），也是垃圾收集管理的区域。java堆分为年轻代和老年代。

9.JVM分代怎么工作的

jvm分为年轻代和老年代，年轻代又分为一个Eden区和两个survivor（from和to），默认比例8:1:1,。首先对象是放在Eden区和from区的，当发生GC，Eden区存活的对象就会被放到to区，然后from区的对象就会根据年龄判断去to区还是去老年代，默认年龄15。此时Eden和from为空，然后to区和from区交换。

10.java堆和栈的区别

从内存空间看：栈小于堆

从管理上看：栈自动释放，堆需要GC

从线程看：堆是线程共享的，栈是线程独有的

从分配上看：堆是动态分配，栈是静态和动态分配

从效率上看：栈大于堆

11.如何判断垃圾可以被回收

判断垃圾是否应该回收有两种方法：程序计数法，可达性分析法。

程序计数法：通过判断对象引用的次数来判断是否被回收，每个对象都会有一个引用计数器，被引用时应用技术器+1，引用完成时引用计数器-1，引用计数器为0时，就说明此对象可以视为垃圾。这种方式有一个弊端，就是假设父对象引用子对象，子对象反过来引用父对象，这样引用计数器的值永远不可能为0，会导致内存泄漏。

可达性分析法：通过判断对象的引用链来判断对象是否为垃圾。从GCroot开始寻找引用节点，然后继续寻找这个节点的引用节点，当所有引用节点寻找完毕，则剩下的节点就是没有被引用的，就可以视为垃圾。

12.什么可以被视为GC root。

java虚拟机栈中引用的对象（栈帧的本地变量表）

方法区中静态变量引用的对象

方法区中常量引用的对象

本地方法中native引用的对象

13.垃圾回收算法

标记-清除算法：在堆中从根节点进行扫描，对存活的对象进行标记，对堆从头到尾进行遍历，然后清除不可达的对象。这种算法会产生大量的垃圾碎片，不利于以后大对象的储存。

复制算法：刚开始把堆分为一个对象面和一个空闲面，首先在对象面进行对象分配，当对象面满了，就会将对象面存活的对象复制到空闲面，这样对象面就变成了空闲面，空闲面就变成了对象面。然后程序就在空闲面进行对象分配。

标记-整理算法：在堆中从根节点进行扫描，对存活的对象进行遍历，然后通过地址将存活的对象依次排序，将末节点地址以后全部清除。

分代收集算法：新生代（存活率低）：复制算法

　　　　　　　老年代（存活率高）：标记-清除算法和标记-整理算法

14.Minor GC 和 Full GC，触发Full GC的条件

Minor GC发生在年轻代，首先对象分配在伊甸园区，如果伊甸园区放不下了，也有可能直接放到survivor区。

Full GC发生在老年代。

条件：老年代空间不足：因为标记-清除算法会产生垃圾碎片，会导致老年代空间不足，就会触发Full GC

　　　永久代空间不足

　　　CMS时出现有对象进入老年代导致老年代空间不足

　　　调用System.gc()

15.垃圾收集器

年轻代：Serial垃圾收集器（单线程）  ParNew垃圾收集器（多线程）  Parallel Scavenge垃圾收集器（多线程可控制吞吐量）

老年代：Serial Old垃圾收集器（单线程）  Parallel Old垃圾收集器（多线程可控制吞吐量）  CMS垃圾收集器（标记-清除算法实现）

整堆回收器：G1

CMS：

16.JVM调优

工具：jconsole：对JVM线程  类等进行监控

　　　jvisualvm：JDK自带分析工具，分析：内存快照，程序死锁，监控内存变化，GC变化

参数：-Xms2g：初始化堆大小为2g

　　　-Xmx2g：堆最大为2g

　　　-xx：NewRatio=4：年轻代：老年代=4:1

　　　-xx：survivorRatio=8   Eden：survivor=8:2

.......

17.软引用和弱引用

软引用：一般维护一些可有可无的对象，内存足够的时候，软引用对象不会被回收，只有当内存不足的时候软引用对象才会被回收，如果回收之后内存依然不足，才会抛出内存溢出异常。

弱引用：更加无用，无论内存是否够用，弱引用对象都会被回收。