常見(jiàn)JVM面試題及答案整理
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前言
1.什么情況下會(huì)發(fā)生棧內(nèi)存溢出。
棧是線程私有的，他的生命周期與線程相同，每個(gè)方法在執(zhí)行的時(shí)候都會(huì)創(chuàng)建一個(gè)棧幀，用來(lái)存儲(chǔ)局部變量表，操作數(shù)棧，動(dòng)態(tài)鏈接，方法出口等信息。局部變量表又包含基本數(shù)據(jù)類型，對(duì)象引用類型
如果線程請(qǐng)求的棧深度大于虛擬機(jī)所允許的最大深度，將拋出StackOverflowError異常，方法遞歸調(diào)用產(chǎn)生這種結(jié)果。
如果Java虛擬機(jī)?？梢詣?dòng)態(tài)擴(kuò)展，并且擴(kuò)展的動(dòng)作已經(jīng)嘗試過(guò)，但是無(wú)法申請(qǐng)到足夠的內(nèi)存去完成擴(kuò)展，或者在新建立線程的時(shí)候沒(méi)有足夠的內(nèi)存去創(chuàng)建對(duì)應(yīng)的虛擬機(jī)棧，那么Java虛擬機(jī)將拋出一個(gè)OutOfMemory 異常。(線程啟動(dòng)過(guò)多)
參數(shù) -Xss 去調(diào)整JVM棧的大小
2.詳解JVM內(nèi)存模型
JVM內(nèi)存結(jié)構(gòu)
3.JVM內(nèi)存為什么要分成新生代，老年代，持久代。新生代中為什么要分為Eden和Survivor。
共享內(nèi)存區(qū) = 持久帶 + 堆
持久帶 = 方法區(qū) + 其他
Java堆 = 老年代 + 新生代
新生代 = Eden + S0 + S1
默認(rèn)的，新生代 ( Young ) 與老年代 ( Old ) 的比例的值為 1:2 ，可以通過(guò)參數(shù) –XX:NewRatio 配置。
默認(rèn)的，Edem : from : to = 8 : 1 : 1 ( 可以通過(guò)參數(shù) –XX:SurvivorRatio 來(lái)設(shè)定)
Survivor區(qū)中的對(duì)象被復(fù)制次數(shù)為15(對(duì)應(yīng)虛擬機(jī)參數(shù) -XX:+MaxTenuringThreshold)
如果沒(méi)有Survivor，Eden區(qū)每進(jìn)行一次Minor GC，存活的對(duì)象就會(huì)被送到老年代。老年代很快被填滿，觸發(fā)Major GC.老年代的內(nèi)存空間遠(yuǎn)大于新生代，進(jìn)行一次Full GC消耗的時(shí)間比Minor GC長(zhǎng)得多,所以需要分為Eden和Survivor。
Survivor的存在意義，就是減少被送到老年代的對(duì)象，進(jìn)而減少Full GC的發(fā)生，Survivor的預(yù)篩選保證，只有經(jīng)歷16次Minor GC還能在新生代中存活的對(duì)象，才會(huì)被送到老年代。
設(shè)置兩個(gè)Survivor區(qū)最大的好處就是解決了碎片化，剛剛新建的對(duì)象在Eden中，經(jīng)歷一次Minor GC，Eden中的存活對(duì)象就會(huì)被移動(dòng)到第一塊survivor space S0，Eden被清空；等Eden區(qū)再滿了，就再觸發(fā)一次Minor GC，Eden和S0中的存活對(duì)象又會(huì)被復(fù)制送入第二塊survivor space S1（這個(gè)過(guò)程非常重要，因?yàn)檫@種復(fù)制算法保證了S1中來(lái)自S0和Eden兩部分的存活對(duì)象占用連續(xù)的內(nèi)存空間，避免了碎片化的發(fā)生）
4.JVM中一次完整的GC流程是怎樣的，對(duì)象如何晉升到老年代
Java堆 = 老年代 + 新生代
新生代 = Eden + S0 + S1
當(dāng) Eden 區(qū)的空間滿了， Java虛擬機(jī)會(huì)觸發(fā)一次 Minor GC，以收集新生代的垃圾，存活下來(lái)的對(duì)象，則會(huì)轉(zhuǎn)移到 Survivor區(qū)。
大對(duì)象（需要大量連續(xù)內(nèi)存空間的Java對(duì)象，如那種很長(zhǎng)的字符串）直接進(jìn)入老年態(tài)；
如果對(duì)象在Eden出生，并經(jīng)過(guò)第一次Minor GC后仍然存活，并且被Survivor容納的話，年齡設(shè)為1，每熬過(guò)一次Minor GC，年齡+1，若年齡超過(guò)一定限制（15），則被晉升到老年態(tài)。即長(zhǎng)期存活的對(duì)象進(jìn)入老年態(tài)。
老年代滿了而無(wú)法容納更多的對(duì)象，Minor GC 之后通常就會(huì)進(jìn)行Full GC，F(xiàn)ull GC 清理整個(gè)內(nèi)存堆 – 包括年輕代和年老代。
Major GC 發(fā)生在老年代的GC，清理老年區(qū)，經(jīng)常會(huì)伴隨至少一次Minor GC，比Minor GC慢10倍以上。
5.你知道哪幾種垃圾收集器，各自的優(yōu)缺點(diǎn)，重點(diǎn)講下cms和G1，包括原理，流程，優(yōu)缺點(diǎn)。
Serial收集器： 單線程的收集器，收集垃圾時(shí)，必須stop the world，使用復(fù)制算法。
ParNew收集器： Serial收集器的多線程版本，也需要stop the world，復(fù)制算法。
Parallel Scavenge收集器： 新生代收集器，復(fù)制算法的收集器，并發(fā)的多線程收集器，目標(biāo)是達(dá)到一個(gè)可控的吞吐量。如果虛擬機(jī)總共運(yùn)行100分鐘，其中垃圾花掉1分鐘，吞吐量就是99%。
Serial Old收集器： 是Serial收集器的老年代版本，單線程收集器，使用標(biāo)記整理算法。
Parallel Old收集器： 是Parallel Scavenge收集器的老年代版本，使用多線程，標(biāo)記-整理算法。
CMS(Concurrent Mark Sweep) 收集器： 是一種以獲得最短回收停頓時(shí)間為目標(biāo)的收集器，標(biāo)記清除算法，運(yùn)作過(guò)程：初始標(biāo)記，并發(fā)標(biāo)記，重新標(biāo)記，并發(fā)清除，收集結(jié)束會(huì)產(chǎn)生大量空間碎片。
G1收集器： 標(biāo)記整理算法實(shí)現(xiàn)，運(yùn)作流程主要包括以下：初始標(biāo)記，并發(fā)標(biāo)記，最終標(biāo)記，篩選標(biāo)記。不會(huì)產(chǎn)生空間碎片，可以精確地控制停頓。
CMS收集器是老年代的收集器，可以配合新生代的Serial和ParNew收集器一起使用；
G1收集器收集范圍是老年代和新生代，不需要結(jié)合其他收集器使用；
CMS收集器以最小的停頓時(shí)間為目標(biāo)的收集器；
G1收集器可預(yù)測(cè)垃圾回收的停頓時(shí)間
CMS收集器是使用“標(biāo)記-清除”算法進(jìn)行的垃圾回收，容易產(chǎn)生內(nèi)存碎片
G1收集器使用的是“標(biāo)記-整理”算法，進(jìn)行了空間整合，降低了內(nèi)存空間碎片。
6.JVM內(nèi)存模型的相關(guān)知識(shí)了解多少，比如重排序，內(nèi)存屏障，happen-before，主內(nèi)存，工作內(nèi)存。
public class PossibleReordering {
static int x = 0, y = 0;
static int a = 0, b = 0;
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
Thread one = new Thread(new Runnable() {
public void run() {
a = 1;
x = b;
}
});
Thread other = new Thread(new Runnable() {
public void run() {
b = 1;
y = a;
}
});
one.start();other.start();
one.join();other.join();
System.out.println(“(” + x + “,” + y + “)”);
}
LoadLoad屏障：對(duì)于這樣的語(yǔ)句Load1; LoadLoad; Load2，在Load2及后續(xù)讀取操作要讀取的數(shù)據(jù)被訪問(wèn)前，保證Load1要讀取的數(shù)據(jù)被讀取完畢。
StoreStore屏障：對(duì)于這樣的語(yǔ)句Store1; StoreStore; Store2，在Store2及后續(xù)寫入操作執(zhí)行前，保證Store1的寫入操作對(duì)其它處理器可見(jiàn)。
LoadStore屏障：對(duì)于這樣的語(yǔ)句Load1; LoadStore; Store2，在Store2及后續(xù)寫入操作被刷出前，保證Load1要讀取的數(shù)據(jù)被讀取完畢。
StoreLoad屏障：對(duì)于這樣的語(yǔ)句Store1; StoreLoad; Load2，在Load2及后續(xù)所有讀取操作執(zhí)行前，保證Store1的寫入對(duì)所有處理器可見(jiàn)。它的開(kāi)銷是四種屏障中最大的。在大多數(shù)處理器的實(shí)現(xiàn)中，這個(gè)屏障是個(gè)萬(wàn)能屏障，兼具其它三種內(nèi)存屏障的功能。
單線程happen-before原則：在同一個(gè)線程中，書寫在前面的操作happen-before后面的操作。鎖的happen-before原則：同一個(gè)鎖的unlock操作happen-before此鎖的lock操作。
volatile的happen-before原則：對(duì)一個(gè)volatile變量的寫操作happen-before對(duì)此變量的任意操作(當(dāng)然也包括寫操作了)。
happen-before的傳遞性原則：如果A操作 happen-before B操作，B操作happen-before C操作，那么A操作happen-before C操作。
線程啟動(dòng)的happen-before原則：同一個(gè)線程的start方法happen-before此線程的其它方法。
線程中斷的happen-before原則 ：對(duì)線程interrupt方法的調(diào)用happen-before被中斷線程的檢測(cè)到中斷發(fā)送的代碼。
線程終結(jié)的happen-before原則： 線程中的所有操作都happen-before線程的終止檢測(cè)。
對(duì)象創(chuàng)建的happen-before原則： 一個(gè)對(duì)象的初始化完成先于他的finalize方法調(diào)用。
7.簡(jiǎn)單說(shuō)說(shuō)你了解的類加載器，可以打破雙親委派么，怎么打破。
啟動(dòng)類加載器（Bootstrap ClassLoader）：由C++語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)（針對(duì)HotSpot）,負(fù)責(zé)將存放在<JAVA_HOME>\lib目錄或-Xbootclasspath參數(shù)指定的路徑中的類庫(kù)加載到內(nèi)存中。
其他類加載器：由Java語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)，繼承自抽象類ClassLoader。如：
擴(kuò)展類加載器（Extension ClassLoader）：負(fù)責(zé)加載<JAVA_HOME>\lib\ext目錄或java.ext.dirs系統(tǒng)變量指定的路徑中的所有類庫(kù)。
應(yīng)用程序類加載器（Application ClassLoader）。負(fù)責(zé)加載用戶類路徑（classpath）上的指定類庫(kù)，我們可以直接使用這個(gè)類加載器。一般情況，如果我們沒(méi)有自定義類加載器默認(rèn)就是用這個(gè)加載器。
8.說(shuō)說(shuō)你知道的幾種主要的JVM參數(shù)
java -Xmx3550m -Xms3550m -Xmn2g -Xss128k
-XX:MaxPermSize=16m -XX:NewRatio=4 -XX:SurvivorRatio=4 -XX:MaxTenuringThreshold=0
-XX:+UseParallelGC
-XX:ParallelGCThreads=20
-XX:+UseConcMarkSweepGC
-XX:CMSFullGCsBeforeCompaction=5
-XX:+UseCMSCompactAtFullCollection：
-XX:+PrintGC
-XX:+PrintGCDetails
9.怎么打出線程棧信息。
輸入jps，獲得進(jìn)程號(hào)。
top -Hp pid 獲取本進(jìn)程中所有線程的CPU耗時(shí)性能
jstack pid命令查看當(dāng)前java進(jìn)程的堆棧狀態(tài)
或者 jstack -l > /tmp/output.txt 把堆棧信息打到一個(gè)txt文件。
可以使用fastthread 堆棧定位，fastthread.io/
10.強(qiáng)引用、軟引用、弱引用、虛引用的區(qū)別？
SoftReference<String> softRef=new SoftReference<String>(str); // 軟引用
Browser prev = new Browser(); // 獲取頁(yè)面進(jìn)行瀏覽
SoftReference sr = new SoftReference(prev); // 瀏覽完畢后置為軟引用
if(sr.get()!=null){
rev = (Browser) sr.get(); // 還沒(méi)有被回收器回收，直接獲取
}else{
prev = new Browser(); // 由于內(nèi)存吃緊，所以對(duì)軟引用的對(duì)象回收了
sr = new SoftReference(prev); // 重新構(gòu)建
}
String str=new String("abc");
WeakReference<String> abcWeakRef = new WeakReference<String>(str);
str=null;
等價(jià)于
str = null;
System.gc();
11.JVM知識(shí)點(diǎn)精華匯總
作者 | Java程序員-張凱
來(lái)源 | csdn.net/qq_41701956/article/details/100074023
