常見JVM面試題及答案整理
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前言
1.什么情況下會發(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，每個方法在執(zhí)行的時候都會創(chuàng)建一個棧幀，用來存儲局部變量表，操作數(shù)棧，動態(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，對象引用類型
如果線程請求的棧深度大于虛擬機所允許的最大深度，將拋出StackOverflowError異常，方法遞歸調(diào)用產(chǎn)生這種結(jié)果。
如果Java虛擬機棧可以動態(tài)擴展，并且擴展的動作已經(jīng)嘗試過，但是無法申請到足夠的內(nèi)存去完成擴展，或者在新建立線程的時候沒有足夠的內(nèi)存去創(chuàng)建對應(yīng)的虛擬機棧，那么Java虛擬機將拋出一個OutOfMemory 異常。(線程啟動過多)
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
默認的，新生代 ( Young ) 與老年代 ( Old ) 的比例的值為 1:2 ，可以通過參數(shù) –XX:NewRatio 配置。
默認的，Edem : from : to = 8 : 1 : 1 ( 可以通過參數(shù) –XX:SurvivorRatio 來設(shè)定)
Survivor區(qū)中的對象被復(fù)制次數(shù)為15(對應(yīng)虛擬機參數(shù) -XX:+MaxTenuringThreshold)
如果沒有Survivor，Eden區(qū)每進行一次Minor GC，存活的對象就會被送到老年代。老年代很快被填滿，觸發(fā)Major GC.老年代的內(nèi)存空間遠大于新生代，進行一次Full GC消耗的時間比Minor GC長得多,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象，進而減少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象，才會被送到老年代。
設(shè)置兩個Survivor區(qū)最大的好處就是解決了碎片化，剛剛新建的對象在Eden中，經(jīng)歷一次Minor GC，Eden中的存活對象就會被移動到第一塊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中的存活對象又會被復(fù)制送入第二塊survivor space S1（這個過程非常重要，因為這種復(fù)制算法保證了S1中來自S0和Eden兩部分的存活對象占用連續(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虛擬機會觸發(fā)一次 Minor GC，以收集新生代的垃圾，存活下來的對象，則會轉(zhuǎn)移到 Survivor區(qū)。
大對象（需要大量連續(xù)內(nèi)存空間的Java對象，如那種很長的字符串）直接進入老年態(tài)；
如果對象在Eden出生，并經(jīng)過第一次Minor GC后仍然存活，并且被Survivor容納的話，年齡設(shè)為1，每熬過一次Minor GC，年齡+1，若年齡超過一定限制（15），則被晉升到老年態(tài)。即長期存活的對象進入老年態(tài)。
老年代滿了而無法容納更多的對象，Minor GC 之后通常就會進行Full GC，F(xiàn)ull GC 清理整個內(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，重點講下cms和G1，包括原理，流程，優(yōu)缺點。
Serial收集器： 單線程的收集器，收集垃圾時，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)是達到一個可控的吞吐量。如果虛擬機總共運行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間為目標(biāo)的收集器，標(biāo)記清除算法，運作過程：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)束會產(chǎn)生大量空間碎片。
G1收集器： 標(biāo)記整理算法實現(xiàn)，運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間為目標(biāo)的收集器；
G1收集器可預(yù)測垃圾回收的停頓時間
CMS收集器是使用“標(biāo)記-清除”算法進行的垃圾回收，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：對于這樣的語句Load1; LoadLoad; Load2，在Load2及后續(xù)讀取操作要讀取的數(shù)據(jù)被訪問前，保證Load1要讀取的數(shù)據(jù)被讀取完畢。
StoreStore屏障：對于這樣的語句Store1; StoreStore; Store2，在Store2及后續(xù)寫入操作執(zhí)行前，保證Store1的寫入操作對其它處理器可見。
LoadStore屏障：對于這樣的語句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：對于這樣的語句Store1; StoreLoad; Load2，在Load2及后續(xù)所有讀取操作執(zhí)行前，保證Store1的寫入對所有處理器可見。它的開銷是四種屏障中最大的。在大多數(shù)處理器的實現(xiàn)中，這個屏障是個萬能屏障，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：同一個鎖的unlock操作happen-before此鎖的lock操作。
volatile的happen-before原則：對一個volatile變量的寫操作happen-before對此變量的任意操作(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。
線程啟動的happen-before原則：同一個線程的start方法happen-before此線程的其它方法。
線程中斷的happen-before原則 ：對線程interrupt方法的調(diào)用happen-before被中斷線程的檢測到中斷發(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。
對象創(chuàng)建的happen-before原則： 一個對象的初始化完成先于他的finalize方法調(diào)用。
7.簡單說說你了解的類加載器，可以打破雙親委派么，怎么打破。
啟動類加載器（Bootstrap ClassLoader）：由C++語言實現(xiàn)（針對HotSpot）,負責(zé)將存放在<JAVA_HOME>\lib目錄或-Xbootclasspath參數(shù)指定的路徑中的類庫加載到內(nèi)存中。
其他類加載器：由Java語言實現(xiàn)，繼承自抽象類ClassLoader。如：
擴展類加載器（Extension ClassLoader）：負責(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。
應(yīng)用程序類加載器（Application ClassLoader）。負責(zé)加載用戶類路徑（classpath）上的指定類庫，我們可以直接使用這個類加載器。一般情況，如果我們沒有自定義類加載器默認就是用這個加載器。
8.說說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，獲得進程號。
top -Hp pid 獲取本進程中所有線程的CPU耗時性能
jstack pid命令查看當(dāng)前java進程的堆棧狀態(tài)
或者 jstack -l > /tmp/output.txt 把堆棧信息打到一個txt文件。
可以使用fastthread 堆棧定位，fastthread.io/
10.強引用、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(); // 獲取頁面進行瀏覽
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，所以對軟引用的對象回收了
sr = new SoftReference(prev); // 重新構(gòu)建
}
String str=new String("abc");
WeakReference<String> abcWeakRef = new WeakReference<String>(str);
str=null;
等價于
str = null;
System.gc();
11.JVM知識點精華匯總
作者 | Java程序員-張凱
來源 | csdn.net/qq_41701956/article/details/100074023
