JVM面试

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1.JVM 的整体结构

JVM–01–Java体系结构


执行引擎包含三部分：

• 解释器
• 及时编译器
• 垃圾回收器
  

2.类加载做了哪些事情?

JVM–02–类加载子系统

类加载器有哪些？

双亲委派和沙箱安全

3.Java虚拟机栈是什么

JVM–05–虚拟机栈

4.方法区的理解

JVM–09–方法区

HotSpot 中方法区的演进

方法区的内部结构

5.对象堆中的分配过程

JVM–07–堆1—简介、对象分配过程、GC

堆空间的参数设置

6.对象创建方式

JVM–10–创建对象的步骤、对象实例化内存布局、访问定位

7.创建对象的步骤

JVM–10–创建对象的步骤、对象实例化内存布局、访问定位

1. 加载类元信息
2. 为对象分配内存
3. 处理并发问题
4. 属性的默认初始化（零值初始化）
5. 设置对象头信息
6. 属性的显示初始化、代码块中初始化、构造器中初始化
   

一、判断对象对应的类是否加载、链接、初始化

1. 虚拟机遇到一条 new 指令，首先去检查这个指令的参数能否在 Metaspace的常量池中定位到一个类的符号引用，并且检查这个符号引用代表的类是否已经被加载、解析和初始化（即判断类元信息是否存在）。
2. 如果没有，那么在双亲委派模式下，使用当前类加载器以 ClassLoader + 包名 + 类名为 Key 进行查找对应的 .class 文件，如果没有找到文件，则抛出 ClassNotFoundException 异常，
3. 如果找到，则进行类加载，并生成对应的 Class 对象。

二、为对象分配内存

首先计算对象占用空间的大小，接着在堆中划分一块内存给新对象。如果实例成员变量是引用变量，仅分配引用变量空间即可，即4个字节大小（ long 和 double 是8个字节）

1. 如果内存规整：使用指针碰撞

如果内存是规整的，那么虚拟机将采用的是指针碰撞法（Bump The Point）来为对象分配内存。

• 意思是所有用过的内存在一边，空闲的内存放另外一边，中间放着一个指针作为分界点的指示器，分配内存就仅仅是把指针指向空闲那边挪动一段与对象大小相等的距离罢了。如果垃圾收集器选择的是
  Serial ，ParNew 这种基于压缩算法的，虚拟机采用这种分配方式。一般使用带 Compact（整理）过程的收集器时，使用指针碰撞。

2. 如果内存不规整：空闲列表分配

如果内存不是规整的，已使用的内存和未使用的内存相互交错，那么虚拟机将采用的是空闲列表来为对象分配内存。

• 意思是虚拟机维护了一个列表，记录上那些内存块是可用的，再分配的时候从列表中找到一块足够大的空间划分给对象实例，并更新列表上的内容。这种分配方式成为了 “空闲列表（Free List）”

说明：选择哪种分配方式由 Java 堆是否规整所决定，而 Java 堆是否规整又由所采用的垃圾收集器是否带有压缩整理功能决定。

三、处理并发问题

在分配内存空间时，另外一个问题是及时保证 new 对象时候的线程安全性：创建对象是非常频繁的操作，虚拟机需要解决并发问题。虚拟机采用了两种方式解决并发问题：

• CAS（Compare And Swap）失败重试、区域加锁：保证指针更新操作的原子性
• TLAB 把内存分配的动作按照线程划分在不同的空间之中进行，即每个线程在 Java 堆中预先分配一个小块内存，称为本地线程分配缓冲区，（TLAB，Thread Local Allocation Buffer）虚拟机是否使用 TLAB，可以通过 -XX:+/-UseTLAB 参数来设定

四、属性的默认初始化

属性的默认初始化（零值初始化）

内存分配结束，虚拟机将分配到的内存空间都初始化为零值（不包括对象头），这一步保证了对象的实例字段在 Java 代码中可以不用赋初始值就可以直接使用，程序能访问到这些字段的数据类型所对应的零值

• 属性的默认初始化
• 显示初始化
• 代码块中的初始化
• 构造器初始化
• 所有属性设置默认值，保证对象实例字段在不赋值可以直接使用

五、设置对象的对象头

• 将对象的所属类（即类的元数据信息）、对象的 HashCode 和对象的 GC 信息、锁信息等数据存储在对象的对象头中。这个过程的具体设置方式取决于 JVM 实现。
  
  

六、属性的显示初始化、代码块中初始化、构造器中初始化

• 在 Java 程序的视角看来，初始化才正式开始。初始化成员变量，执行实例化代码块，调用类的构造方法，并把堆内对象的首地址赋值给引用变量
• 因此一般来说（由字节码中跟随 invokespecial 指令所决定），new 指令之后会接着就是执行方法，把对象按照程序员的意愿进行初始化，这样一个真正可用的对象才算完成创建出来。

执行 init 方法进行初始化

8.可达性分析算法，引用计数算法

JVM–15—垃圾回收相关算法 1---- 标记阶段算法、 finalization机制、MAT 与 JProfiler

引用计数算法

可达性分析算法

对象的finalize() 机制

9.垃圾回收相关算法

JVM–16—垃圾回收相关算法 2----清除阶段算法

1. 清除阶段—标记-清除算法

2. 清除阶段—复制算法

3. 清除阶段—标记-压缩(整理)算法

小结

分区算法

JVM–19—垃圾回收器----CMS回收器、G1回收器、ZGC回收器

G1 回收器：区域化分代式

10.JVM常用命令行参数

JVM调优–01—JVM常用命令行参数

11.常见的垃圾回收器

JVM–18—垃圾回收器

JVM–19—垃圾回收器

7种经典的垃圾收集器

• 串行回收器：Serial、Serial Old
• 并行回收器：ParNew、Parallel Scavenge、Parallel Old
• 并发回收器：CMS、G11
  
  
  
  
  
  
  

12.jvm调优案例

JVM调优–03—性能优化步骤、常用的jvm图形化界面

一般步骤

解决内存OOM 两大法宝

生产案例

13.内存泄漏

JVM调优–05—内存泄漏、案例分析

内存泄漏----案例分析

1. ThreadLocal
   提升–10—ThreadLocal简介
   

14.纤程

JVM调优–07—GC日志分析、纤程