JVM【面试题】2024最新
文章目录
- 什么是JVM
- Jvm的组成
- 说一下jvm的内存区域
- 堆和栈的区别
- 对象创建的过程
- 对象销毁的过程
- 内存泄漏和内存溢出
- 对象的引用方式
- Java堆内存分区
- 新生代的垃圾回收算法
- 对象什么时候去往老生代
- 垃圾搜集器的选择
- 双亲委派模型
什么是JVM
jvm就是java虚拟机，他是java跨平台的基石，并且不仅仅是java可以使用jvm虚拟机，只要是在jvm虚拟机上面跑的程序都可以被jvm编译成2进制文件
Jvm的组成
类加载机器：负责从文件系统、网络或其他来源加载 Class 文件，将 Class 文件中的二进制数据读入到内存当中。
内存：JVM 在执行 Java 程序时，需要在内存中分配空间来处理各种数据，这些内存区域主要包括方法区、堆、栈、程序计数器和本地方法栈。
执行引擎：执行引擎是 JVM 的心脏，负责执行字节码。它包括一个虚拟处理器，还包括即时编译器（JIT Compiler）和垃圾回收器（Garbage Collector）。
说一下jvm的内存区域
jvm内存区域也叫jvm运行的数据区，按照Java的规范可以分成：
- 程序计数器：当前线程所执行的字节码行号指示器
- 虚拟机栈：当线程执行一个方法时，会创建一个对应的栈帧，用于存储局部变量表、操作数栈、动态链接、方法出口等信息，然后栈帧会被压入栈中。当方法执行完毕后，栈帧会从栈中移除。
- 本地方法栈：在本地方法栈中，主要存放了 native 方法的局部变量、动态链接和方法出口等信息。当一个 Java 程序调用一个 native 方法时，JVM 会切换到本地方法栈来执行这个方法。
- 堆:堆（heap）是 JVM 中最大的一块内存区域，被所有线程共享，在 JVM 启动时创建，主要用来存储对象的。并且Java 中“几乎”所有的对象都会在堆中分配，堆也是垃圾收集器管理的目标区域，因此一些资料中也会把 Java 堆称作“GC 堆”（Garbage Collected Heap）。
- 本地方法区:不经常问
堆和栈的区别
1.栈内存存储的是局部变量而堆内存存储的是实体；
2.栈内存的更新速度要快于堆内存，因为局部变量的生命周期很短；
3.栈内存存放的变量生命周期一旦结束就会被释放，而堆内存存放的实体会被垃圾回收机制不定时的回收。
对象创建的过程
当我们使用 new 关键字创建一个对象的时候，JVM 首先会检查 new 指令的参数是否能在常量池中定位到一个类的符号引用，然后检查这个符号引用代表的类是否已被加载、解析和初始化过。如果没有，就先执行相应的类加载过程。
如果已经加载，JVM 会为新生对象分配内存，内存分配完成之后，JVM 将分配到的内存空间初始化为零值（成员变量，数值类型是 0，布尔类型是 false，对象类型是 null），接下来设置对象头，对象头里包含了对象是哪个类的实例、对象的哈希码、对象的 GC 分代年龄等信息。
最后，JVM 会执行构造方法（），将成员变量赋值为预期的值，这样一个对象就创建完成了。
对象销毁的过程
对象创建完成后，就可以通过引用来访问对象的方法和属性，当对象不再被任何引用指向时，对象就会变成垃圾。
垃圾收集器会通过可达性分析算法判断对象是否存活，如果对象不可达，就会被回收。
垃圾收集器会通过标记清除、标记复制、标记整理等算法来回收内存，将对象占用的内存空间释放出来。
内存泄漏和内存溢出
内存泄漏：在使用过内存的某一块区域后，没有对那个区域进行内存释放，随着时间的推移，内存越来越小，这样就发生了内存泄漏
内存溢出：程序在请求内存时没有足够大的内存满足要求，就发生内存溢出。
对象的引用方式
强、软、弱、虚引用
Java堆内存分区
- 新生代（Young Generation）：
- Eden区（Eden Space）：这是对象最初被分配的地方。大多数对象在被创建时都会被分配到Eden区。
- 幸存者区（Survivor Space）：在新生代中有两个幸存者区，通常称为Survivor Space或者S0和S1。这些区域用来存储从Eden区复制过来的存活对象。
- 老年代（Old Generation）：
- 老年代（Tenured or Old Generation）：这是存放长期存活的对象的区域。当对象在新生代经过多次垃圾回收后仍然存活，它们会被移到老年代。
- 永久代/元空间（PermGen/Metaspace）：
- 永久代（Permanent Generation）：在旧版的JVM中使用，用来存放JVM加载的类信息、常量池、静态变量等。
- 元空间（Metaspace）：在较新的JVM中取代了永久代。元空间使用本地内存来存放类的元数据，因此不再有永久代的大小限制，而是受本地内存的限制。
新生代的垃圾回收算法
- 复制算法（Copying Algorithm）：
- 新生代通常使用复制算法来实现垃圾回收。这种算法将堆内存划分为两个相等的区域（通常称为Eden空间和两个Survivor空间），其中Eden空间用于分配新对象。当Eden空间填满时，触发Minor GC（新生代GC）。
- Minor GC 发生时，存活的对象会被复制到其中一个Survivor空间中，而不是被标记并清除。
- 标记-复制算法（Mark-Compact Algorithm）：
- 有时候，复制算法会与标记-复制算法结合使用。这种算法在执行Minor GC时，首先使用标记过程标记所有存活对象，然后将它们复制到另一个区域，最后清理原始区域中的所有对象。
对象什么时候去往老生代
当对象在新生代经过多次垃圾回收后仍然存活，它们会被移到老年代。
垃圾回收机制
垃圾回收机制（GC）就是对内存堆里面死亡或者不经常使用的对象进行回收和清除
JVM在进行GC之前会通过可达性算法判断是否为垃圾
finalize()方法
在进行GC之前JVM会对所有的方法进行可达性算法，如果不可达就进行标记，下一次就进行回收（这就是标记-回收算法），而finalize就是，如果该对象在被JVM执行可达性算法后已经被标记了，但是他引用了finalize()方法，那么他就不会被回收。（GC相当于问斩，而finalize相当于刀下留人）
垃圾搜集器的选择
- Serial ：如果应用程序有一个很小的内存空间（大约 100 MB）亦或它在没有停顿时间要求的单线程处理器上运行。
- Parallel：如果优先考虑应用程序的峰值性能，并且没有时间要求要求，或者可以接受 1 秒或更长的停顿时间。
- CMS/G1：如果响应时间比吞吐量优先级高，或者垃圾收集暂停必须保持在大约 1 秒以内。
- ZGC：如果响应时间是高优先级的，或者堆空间比较大。
双亲委派模型
当一个类加载器收到类加载请求时，它首先不会自己去尝试加载这个类，而是把请求委派给父类加载器去完成，依次递归，直到最顶层的类加载器，如果父类加载器无法完成加载请求，子类加载器才会尝试自己去加载。