一文掌握 JVM 面試要點(diǎn)

之前發(fā)表的「吃透MySQL系列」專欄與「吃透Redis系列」專欄收到很多小伙伴的來(lái)信，回饋效果都很好。但是反應(yīng)關(guān)于JVM的文章很少。

因此，我打算開一個(gè)「吃透JVM系列」的專欄。

之前發(fā)過(guò)一篇關(guān)于JVM面試知識(shí)點(diǎn)總結(jié)的文章。但是缺乏系統(tǒng)每個(gè)知識(shí)點(diǎn)的講解，于是我打算以那篇文章為目錄根據(jù)每個(gè)知識(shí)點(diǎn)后面為大家詳細(xì)講解，不過(guò)需要等吃透MySQL系列講解完。

今天，先公布之前JVM面試總結(jié)的修訂版，并給大家預(yù)先宣傳一波，「關(guān)注公眾號(hào)，持續(xù)閱讀后續(xù)精彩好文」。

本文將作為本專欄「吃透Redis系列」目錄，也是大廠面試標(biāo)準(zhǔn)回答，具體每個(gè)點(diǎn)的詳細(xì)解析會(huì)收錄于本專欄，關(guān)注【小龍coding】，持續(xù)閱

讀后續(xù)精品文章！！

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本文收錄于【面試筆記】，更多付費(fèi)文章，可以后臺(tái)回復(fù)【面試筆記】獲取，【點(diǎn)擊此處試讀】。

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1、運(yùn)行時(shí)數(shù)據(jù)區(qū)域

「堆」

對(duì)象實(shí)例、數(shù)組

-Xms表示堆初始大小

-Xmx表示堆最大大小

邏輯上連續(xù)，線程共享，虛擬機(jī)啟動(dòng)時(shí)創(chuàng)建，最大

沒(méi)有內(nèi)存完成實(shí)例分配，且無(wú)法擴(kuò)展，OOM

「方法區(qū)」

存儲(chǔ)已被虛擬機(jī)加載的類型信息、常量、靜態(tài)變量、即時(shí)編譯器編譯后的代碼緩存

被線程共享，不會(huì)頻繁GC

「實(shí)現(xiàn)」：jdk7把靜態(tài)變量和字符串常量池移到堆中，jdk8移除永久代，把方法區(qū)移致元空間，它位于本地內(nèi)存。

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注意：JDk6、JDk7方法區(qū)即PermGen（永久代）,JDK8方法區(qū)就是MetaSpace（元空間）

?

運(yùn)行時(shí)常量池：

「Class文件存放什么：」

類的版本、字段、方法、接口

常量池表（Constant pool）（存放編譯期生成的各種「字面量」與「符號(hào)引用」）

• 「字面量」：字面量就是指由字母、數(shù)字等構(gòu)成的字符串或者數(shù)值常量
• 「符號(hào)引用」：類和接口的全限定類名+字段的名稱與描述符+方法的名稱與描述符

int?a?=?1;//1、2、“abcdefg”就是字面量
int b = 2;//a b c d字段名就是符號(hào)引用，還有方法名、全限定類名等都屬于=符號(hào)引用。
String?c?=?"abcdefg";
String?d?=?"abcdefg";

Class文件存放的常量池表的內(nèi)容將在類加載后存放到方法區(qū)的運(yùn)行時(shí)常量池（「符號(hào)引用轉(zhuǎn)為直接引用」）

「與Class文件常量池區(qū)別」：動(dòng)態(tài)性（可以在運(yùn)行期間將常量放入池（String:intern()））

「OOM」：常量池?zé)o法申請(qǐng)到內(nèi)存JVM常量池解析見下文

「Java虛擬機(jī)棧（棧幀組成）」

局部變量表(存放基本數(shù)據(jù)類型+對(duì)象引用＋返回地址)

操作數(shù)棧

動(dòng)態(tài)鏈接

方法出口

異常：

• StackOverFlowError：線程請(qǐng)求的棧深度大于虛擬機(jī)允許的

• OOM：棧容量動(dòng)態(tài)擴(kuò)展無(wú)足夠內(nèi)存

• 命令參數(shù)：java -Xss2M stackjava

「本地方法棧」：

為虛擬機(jī)使用到的Native方法服務(wù)

「程序計(jì)數(shù)器」：

當(dāng)前執(zhí)行的字節(jié)碼指令，「唯一沒(méi)有OOM的地方」?| 執(zhí)行本地方法時(shí)本地方法計(jì)數(shù)器為NULL |?「線程私有」

「直接內(nèi)存」

2、對(duì)象的創(chuàng)建五種方式

2.1、new-構(gòu)造函數(shù)

2.2、Class類的newInstance方法-構(gòu)造函數(shù)?「（相當(dāng)于用無(wú)參構(gòu)造」）

2.3、Constructor類的newInstance方法-構(gòu)造函數(shù)

(「bClass.getConstructors() 可以按順序獲取所有構(gòu)造函數(shù)」）

2.4、反序列化

2.5、clone

「代碼：」

Constructor相關(guān)

?Class?bClass?=?B.class;
?B?b?=?bClass.newInstance();
?System.out.println(b.getName());
?Constructor?constructor[]=?(Constructor[])?bClass.getConstructors();
?B?b1?=?constructor[0].newInstance("11",22);
?System.out.println(b1.getName()+b1.getAge());

反序列化

//序列化過(guò)程?B需要實(shí)現(xiàn)序列化接口
?ObjectOutputStream?objectOutputStream=new?ObjectOutputStream(new?FileOutputStream("b.txt"));
?objectOutputStream.writeObject(new?B("11",2));
?objectOutputStream.close();
?//反序列化
?ObjectInputStream?objectInputStream=new?ObjectInputStream(new?FileInputStream("b.txt"));
?B?b?=?(B)objectInputStream.readObject();
?System.out.println(b.getName()+b.getAge());

3、對(duì)象創(chuàng)建過(guò)程

1、當(dāng)虛擬機(jī)遇到一條字節(jié)碼new指令時(shí)，首先去檢查這個(gè)指令的參數(shù)是否能在常量池中定位到一個(gè)類的符號(hào)引用，檢查這個(gè)符號(hào)引用代表的類是否被加載過(guò)，若沒(méi)有執(zhí)行相關(guān)類加載過(guò)程。「//類加載檢查」

2、類加載通過(guò)后分配內(nèi)存，若堆內(nèi)存規(guī)整，執(zhí)行指針碰撞分配內(nèi)存，否則使用空閑列表分配；「//分配內(nèi)存」

3、劃分內(nèi)存還需要考慮并發(fā)問(wèn)題，可以CAS同步處理，或則本地線程分配緩沖。「//并發(fā)問(wèn)題處理」

4、然后內(nèi)存空間初始化操作（默認(rèn)值，一)些必要的對(duì)象設(shè)置（元信息、哈希碼），再行init()方法（按照程序員意愿初始化）。

4、對(duì)象的訪問(wèn)定位

「句柄：「指針的指針。堆劃分一塊內(nèi)存作為句柄池（句柄池+實(shí)例池），引用存儲(chǔ)句柄的地址，句柄中包含了」對(duì)象實(shí)例數(shù)據(jù)指針」（指向堆對(duì)象實(shí)例數(shù)據(jù)）+「對(duì)象實(shí)例類型指針」（指向方法區(qū)對(duì)象類型數(shù)據(jù)）

• 優(yōu)點(diǎn)：穩(wěn)定，對(duì)象移動(dòng)時(shí)只改變句柄中對(duì)象實(shí)例數(shù)據(jù)指針，而引用本身不變指向句柄

「直接指針」：直接指向?qū)ο?，保存?duì)象內(nèi)存起始地址的指針

• 優(yōu)點(diǎn)：訪問(wèn)速度快，一次定位

5、對(duì)象內(nèi)存分配

「指針碰撞」

堆內(nèi)存規(guī)整，將堆分為空閑和使用過(guò)兩部分，空閑的放一邊，用過(guò)的放一邊，中間放一個(gè)指針指向分界處，分配對(duì)象內(nèi)存時(shí)就將指針向空閑部分移動(dòng)相應(yīng)大小

「空閑列表」

堆內(nèi)存不規(guī)整，需借助列表存放可用空間，分配對(duì)象內(nèi)存時(shí)查看列表找到足夠的空間分配給對(duì)象，并更新列表

6、對(duì)象并發(fā)安全問(wèn)題

「分配內(nèi)存需考慮并發(fā)問(wèn)題」：可能正在給對(duì)象A分配內(nèi)存，指針還沒(méi)來(lái)得及修改，對(duì)象B又同時(shí)使用了原來(lái)的指針來(lái)分配內(nèi)存的情況

「CAS+失敗重試保證更新原子性」：對(duì)分配內(nèi)存空間動(dòng)作進(jìn)行同步處理

「本地線程分配緩沖」：每個(gè)線程在Java堆中預(yù)先分配一小塊內(nèi)存（本地線程分配緩沖）哪個(gè)線程要分配內(nèi)存，就在哪個(gè)線程的本地緩沖區(qū)中分配，本地緩沖區(qū)用完了分配新的緩沖區(qū)才需要同步鎖定

7、對(duì)象內(nèi)存布局

java對(duì)象=對(duì)象頭+實(shí)例數(shù)據(jù)+對(duì)齊填充

對(duì)象頭=Mark Word+ 對(duì)象所屬類 的指針組成(如果是數(shù)組對(duì)象，還會(huì)包含長(zhǎng)度)

Mark Word=存儲(chǔ)對(duì)象自身的運(yùn)行時(shí)數(shù)據(jù)，例如hashCode，GC分代年齡，鎖狀態(tài)標(biāo)志，線程持有的鎖等等

8、OOM異常

JVM堆，無(wú)法給實(shí)例分配內(nèi)存，且無(wú)法擴(kuò)展時(shí)，OOM。

方法區(qū)（以及運(yùn)行時(shí)常量池）無(wú)法滿足內(nèi)存分配需求時(shí)，OOM.

Java虛擬機(jī)棧+本地方法棧，擴(kuò)展時(shí)無(wú)法申請(qǐng)到足夠內(nèi)存，OOM（線程請(qǐng)求深度超過(guò)JVM允許棧深度，StackOverflowException）.

9、內(nèi)存泄漏與內(nèi)存溢出

無(wú)用內(nèi)存得不到釋放。程序申請(qǐng)了內(nèi)存，使用完后又不能歸還JVM，造成內(nèi)存泄漏，內(nèi)存泄漏多了就造成內(nèi)存溢出。內(nèi)存溢出——》

OOM（內(nèi)存滿了，沒(méi)有內(nèi)存給實(shí)例分配空間，且無(wú)法擴(kuò)展）

Student?stu=new?Student();
List?stus=new?ArrayList<>();
stus.add(stu);
stu=null;
stu占用的內(nèi)存得不到釋放，stus占用著student.?發(fā)生內(nèi)存泄漏

10、判斷對(duì)象是否是垃圾

「引用計(jì)數(shù)器法：」

對(duì)象添加一個(gè)引用計(jì)數(shù)器，每當(dāng)有個(gè)引用就加一，引用失效減一，當(dāng)為減為0對(duì)象不可用

缺點(diǎn)：相互引用，A<-->B，然后A、B已經(jīng)沒(méi)有被其他有用對(duì)象引用，本視為垃圾，但是由于互相引用不能被檢查回收。

「可達(dá)性分析法：」

從GC Roots到該對(duì)象可達(dá)

11、GC Roots

• Java虛擬機(jī)棧（棧幀中的本變量表）中引用的對(duì)象
• 方法區(qū)「常量、靜態(tài)變量」引用的對(duì)象
• 本地方法棧JNI引用對(duì)象
• 所有被同步鎖持有的對(duì)象

總結(jié)記憶口訣：兩棧一方法

局部變量表：存放方法參數(shù)和方法內(nèi)部定義的局部變量

12、四種引用狀態(tài)（強(qiáng)軟弱虛）

「強(qiáng)引用」

Object obj=new Object(); StronglyReference ——不會(huì)被回收

「軟引用」

new SoftReference(obj); 描述有用但非必須的對(duì)象——內(nèi)存不夠回收

「弱引用」

WeakReference ?弱引用一定會(huì)被回收，下一次GC回收

「虛引用」

PhantomReference 為了能在這個(gè)對(duì)象被收集器回收時(shí)收到一個(gè)系統(tǒng)通知

13、方法區(qū)的回收

「廢棄的常量」

沒(méi)有被引用

如：字面量回收

?

一個(gè)字符串“abc”放入常量池,現(xiàn)在沒(méi)有一個(gè)值為"abc"的字符串對(duì)象，也就是 沒(méi)有任何字符串對(duì)象引用常量池中“abc”的常量，且虛擬機(jī)其他地方?jīng)]有引用這個(gè)字面量，如果發(fā)生垃圾回收且有必要時(shí)，常量會(huì)被系統(tǒng)清理出常量池 String s1="abc"; Strig s2=new String("abc"); 其他接口，方法，字段，符號(hào)引用類似

?

「無(wú)用類的卸載」

• 該類的所有實(shí)例被回收，堆中不存在該類及其派生子類的實(shí)例
• 加載該類的CassLoder被回收
• 該類對(duì)應(yīng)的java.lang.Class對(duì)象沒(méi)有在任何地方被引用

14、垃圾收集算法

「標(biāo)記-清除」

• 先標(biāo)記后清除，先標(biāo)記垃圾對(duì)象，然后統(tǒng)一回收垃圾對(duì)象
• 缺點(diǎn)：要標(biāo)記和清除，效率不高，還容易出現(xiàn)內(nèi)存碎片化

「復(fù)制算法」（適用新生代—存活率低）

• 「對(duì)象存活率高時(shí)會(huì)有大量復(fù)制，效率低」?，老年代存活率高，不適用 |（分配擔(dān)保）
• 將內(nèi)存容量分為大小相等兩部分，先使用一塊內(nèi)存，用完了將還存活的對(duì)象復(fù)制到另一塊內(nèi)存上。由于內(nèi)存被分為兩部分，使得「只能用一半內(nèi)存」

「標(biāo)記-整理」

• 前面和標(biāo)記清除一樣，先標(biāo)記，但是不會(huì)立刻清除，先把「存活的對(duì)象都移到一端」，然后直接清除掉邊界以外的對(duì)象。不會(huì)出現(xiàn)碎片化。

「分代收集」

• 堆分為年輕代老年代，新生代存活率低使用復(fù)制算法，老年代存活率高使用標(biāo)記清除/標(biāo)記整理。

15、垃圾收集器

「注重低延遲」

「CMS」：基于標(biāo)記清除的并發(fā)垃圾收集器

• 初始標(biāo)記：標(biāo)記GC Roots直達(dá)的對(duì)象（「stw」）
• 并發(fā)標(biāo)記：跟蹤標(biāo)記GC Roots所有可達(dá)對(duì)象
• 重新標(biāo)記：重新標(biāo)記那些由于并發(fā)標(biāo)記中用戶程序跟到執(zhí)行導(dǎo)致標(biāo)記發(fā)生變化的對(duì)象（「stw」）
• 并發(fā)清除：清除標(biāo)記垃圾

「優(yōu)點(diǎn)」：支持并發(fā)，停頓時(shí)間短

「缺點(diǎn)」：使用標(biāo)記清除算法，空間碎片。并發(fā)標(biāo)記產(chǎn)生浮動(dòng)垃圾。

「G1」：并發(fā)+并行（重新標(biāo)記+篩選回收）

「弱化分代（老年代與年輕代一起回收），引入分區(qū)。將堆分為多個(gè)大小相等區(qū)域分而治之?！?/strong>

• 初始標(biāo)記：標(biāo)記GC Roots直達(dá)的對(duì)象，并且修改TAMS（Next Top Mark Start）的值，讓下一階段用戶程序并發(fā)運(yùn)行時(shí)，能在正確可以用的Region中創(chuàng)建新對(duì)象，「需要停頓線程，但耗時(shí)很短」
• 并發(fā)標(biāo)記：跟蹤標(biāo)記GC Roots所有可達(dá)對(duì)象
• 最終標(biāo)記：修正在并發(fā)標(biāo)記期間因用戶程序繼續(xù)運(yùn)作而導(dǎo)致標(biāo)記產(chǎn)生變動(dòng)的那一部分標(biāo)記記錄,對(duì)象變化記錄在線程Remenbered Set Logs里面，最終標(biāo)記階段需要把Remembered Set Logs的數(shù)據(jù)合并到Remembered Set中，這階段「需要停頓線程」，但可并行執(zhí)行
• 篩選回收：對(duì)各個(gè)region區(qū)域進(jìn)行回收價(jià)值與成本的排序，根據(jù)用戶期望的GC停頓時(shí)間來(lái)執(zhí)行計(jì)劃（最少時(shí)間回收最多垃圾區(qū)域，停頓用戶線程）

「特點(diǎn)：」

「空間整合：「整體來(lái)看是基于“標(biāo)記 - 整理”算法實(shí)現(xiàn)的收集器，從局部（兩個(gè) Region 之間）上來(lái)看是基于“復(fù)制”算法實(shí)現(xiàn)的，這意味著運(yùn)行期間不」會(huì)產(chǎn)生內(nèi)存空間碎片」。

「可預(yù)測(cè)的停頓」：能讓使用者明確指定在一個(gè)長(zhǎng)度為 M 毫秒的時(shí)間片段內(nèi)，消耗在 GC 上的時(shí)間不得超過(guò) N 毫秒。

16、G1與CMS區(qū)別

• 使用范圍：CMS使用在老年代，G1收集范圍新生代與老年代
• STW的時(shí)間：CMS注重低延遲，G1可預(yù)測(cè)的停頓
• 垃圾碎片：CMS使用標(biāo)記清除算法，造成內(nèi)存空間碎片；G1進(jìn)行空間整合使用標(biāo)記-整理，不會(huì)有內(nèi)存空間碎片
• 垃圾回收過(guò)程
• 使用場(chǎng)景

「stw」：垃圾回收，暫停所用用戶線程執(zhí)行，避免垃圾回收時(shí)產(chǎn)生新垃圾。

17、類加載過(guò)程

• 「加載」：根據(jù)類的全限定類名獲取二進(jìn)制字節(jié)流，將字節(jié)流代表的靜態(tài)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)->運(yùn)行時(shí)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)，在內(nèi)存生成「Class對(duì)象」，作為方法區(qū)這個(gè)類數(shù)據(jù)訪問(wèn)入口
• 「驗(yàn)證」：檢驗(yàn)加載的class文件正確性（修飾符、權(quán)限、）
• 「準(zhǔn)備」：為類的「靜態(tài)變量」分配內(nèi)存，并賦默認(rèn)值
• 「解析」：將常量池中符號(hào)引用轉(zhuǎn)為直接引用（class文件常量池轉(zhuǎn)至方法區(qū)運(yùn)行時(shí)常量池）
• 「初始化」：（針對(duì)類變量初始化）對(duì)靜態(tài)變量和靜態(tài)代碼塊執(zhí)行初始化工作

18、類加載器

• 啟動(dòng)類加載器：加載核心類庫(kù)（JAVA_HOME/lib 如rt.jar）
• 擴(kuò)展類加載器：加載擴(kuò)展類（JAVA_HOME/jre/lib/ext）
• 系統(tǒng)類加載器：加載用戶類路徑ClassPath下的類
• 用戶自定義加載器：繼承java.lang.ClassLoader

19、類加載方式

• 隱式加載：當(dāng)碰到通過(guò)new 等方式生成對(duì)象時(shí)，隱式調(diào)用類裝載器加載對(duì)應(yīng)的類到j(luò)vm中
• 顯示加載：通過(guò)class.forname()等方法，顯式加載需要的類

20、雙親委派模型

含義：類加載請(qǐng)求來(lái)了，類加載器自己先不加載，先讓父類加載器加載，父類不行自己再來(lái)

「怎樣打破雙親委派機(jī)制：」

• 自定義類加載器，重寫loadClass方法
• 線程上下文類加載器

Java涉及SPI機(jī)制的都用線程上下文類加載器。父類加載器請(qǐng)求子類加載器完成加載動(dòng)作

SPI機(jī)制：為接口找尋服務(wù)（jdbc）

?

SPI約定：服務(wù)提供者為接口提供接口實(shí)現(xiàn)后，會(huì)在jar包的META-INF/service/目錄下創(chuàng)建一個(gè)以服務(wù)接口命名的文件。

?

JDBC4.0使用SPI機(jī)制，DriverManager需要去jar包下的META-INF/services/java.sql.Driver目錄下去尋找對(duì)應(yīng)的Driver加載，但是

DriverManager在rt.jar中，使用啟動(dòng)類加載器（BootStrapClassLoader）,它需要調(diào)用服務(wù)提供者放在classpath下的類，啟動(dòng)類加載器無(wú)

法加載，就只得使用線程上下文加載器，讓父類加載器調(diào)用子類加載器完成，打破了雙親委派機(jī)制。

「好處」：避免類重復(fù)加載+防止核心類篡改+安全性

21、GC

Minor GC：回收年輕代

Major GC ：回收老年代

Full GC：回收年輕代與老年代，方法區(qū)域

22、內(nèi)存分配與回收策略

「對(duì)象優(yōu)先在Eden區(qū)分配」

大多數(shù)情況下，對(duì)象在新生代 Eden 上分配，當(dāng) Eden 空間不夠時(shí)，發(fā)起 Minor GC。

「大對(duì)象直接進(jìn)入老年代」

大對(duì)象指「需要連續(xù)分配空間」的對(duì)象，長(zhǎng)字符串，數(shù)組。

對(duì)象過(guò)大，由于需要連續(xù)的內(nèi)存空間，會(huì)導(dǎo)致提前進(jìn)行垃圾回收以獲取足夠的連續(xù)空間 -XX:PretenureSizeThreshold，大于此值的對(duì)象直接在老年代分配，避免在 Eden 和 Survivor 之間的大量?jī)?nèi)存復(fù)制。

「長(zhǎng)期存活的對(duì)象」

對(duì)象在Eden區(qū)出生，經(jīng)過(guò)一次Minor GC存活下來(lái)，分代年齡就會(huì)加一，增加到一定年齡就會(huì)移向老年代。默認(rèn)是15. -XX:MaxTenuringThreshold用來(lái)定義該年齡的閾值。

「動(dòng)態(tài)對(duì)象年齡判定」

虛擬機(jī)并不是永遠(yuǎn)要求對(duì)象的年齡必須達(dá)到MaxTenuringThreshold才能晉升到老年代，當(dāng)「Survivor區(qū)相同年齡的所有對(duì)象大小總和大于Survivork空間一半」，則年齡大于或等于該年齡的對(duì)象直接進(jìn)入老年代，無(wú)需等到 MaxTenuringThreshold 中要求的年齡。

「空間分配擔(dān)保(*)」

在發(fā)生 Minor GC 之前，虛擬機(jī)先檢查老年代最大可用的連續(xù)空間是否大于新生代所有對(duì)象總空間，如果條件成立的話，那么 Minor GC 可以確認(rèn)是安全的。

如果不成立的話虛擬機(jī)會(huì)查看 HandlePromotionFailure 的值是否允許擔(dān)保失敗，如果允許那么就會(huì)繼續(xù)檢查老年代最大可用的連續(xù)空間是否大于歷次晉升到老年代對(duì)象的平均大小。

如果大于，將嘗試著進(jìn)行一次 Minor GC；如果小于，或者 HandlePromotionFailure 的值不允許冒險(xiǎn)，那么就要進(jìn)行一次 Full GC。

23、分代垃圾收集器是怎樣工作的

「分代回收器有兩個(gè)分區(qū)」：老生代和新生代，新生代默認(rèn)的空間占比總空間的 1/3，老生代的默認(rèn)占比是 2/3。

新生代使用的是復(fù)制算法，新生代里有 3 個(gè)分區(qū)：Eden、To Survivor、From Survivor，它們的默認(rèn)占比是 8:1:1。

「它的執(zhí)行流程如下：」

把 Eden + From Survivor 存活的對(duì)象放入 To Survivor 區(qū)；

清空 Eden 和 From Survivor 分區(qū)；

From Survivor 和 To Survivor 分區(qū)交換，F(xiàn)rom Survivor 變 To Survivor，To Survivor 變 From Survivor。

每次在 From Survivor 到 To Survivor 移動(dòng)時(shí)都存活的對(duì)象，年齡就 +1，當(dāng)年齡到達(dá) 15（默認(rèn)配置是 15）時(shí)，升級(jí)為老生代。「大對(duì)象也會(huì)直接進(jìn)入老生代?！?/strong>

老生代當(dāng)空間占用到達(dá)某個(gè)值之后就會(huì)觸發(fā)全局垃圾收回，一般使用標(biāo)記整理的執(zhí)行算法。以上這些循環(huán)往復(fù)就構(gòu)成了整個(gè)分代垃圾回收的整體執(zhí)行流程。

24、Full GC觸發(fā)條件

對(duì)于 Minor GC，其觸發(fā)條件非常簡(jiǎn)單，當(dāng) Eden 空間滿時(shí)，就將觸發(fā)一次 Minor GC。而 Full GC 則相對(duì)復(fù)雜，有以下條件：

「調(diào)用System.gc()」

只是建議虛擬機(jī)執(zhí)行 Full GC，但是虛擬機(jī)不一定真正去執(zhí)行。不建議使用這種方式，而是讓虛擬機(jī)管理內(nèi)存。

「老年代空間不足」

「場(chǎng)景：」

大對(duì)象直接進(jìn)入老年代（老年代空間足，但是沒(méi)有足夠的連續(xù)空間） 長(zhǎng)期存活的對(duì)象直接進(jìn)入老年代

「解決：」

1、盡量「不要?jiǎng)?chuàng)建過(guò)大的對(duì)象」以及數(shù)組 2、可以通過(guò)-Xmn「調(diào)大新生代大小」，讓「對(duì)象盡量在新生代被回收」，不進(jìn)老年代 3、可以通過(guò)-XX:MaxTenuringThreshold「調(diào)大分代年齡閾值」，讓對(duì)象得新生代多存活一段時(shí)間

「空間分配擔(dān)保失敗」

使用復(fù)制算法的 Minor GC 需要老年代的內(nèi)存空間作擔(dān)保，如果擔(dān)保失敗會(huì)執(zhí)行一次 Full GC。

「解釋一」

老年代最大可用的連續(xù)空間<新生代所有對(duì)象總空間 && HandlerPromotionFailure設(shè)置不允許擔(dān)保失敗 full gc

老年代最大可用的連續(xù)空間>新生代所有對(duì)象總空間 && HandlerPromotionFailure設(shè)置允許擔(dān)保失敗 && 通過(guò)Minor GCJ進(jìn)入老年代的象平均大小>老年代最大連續(xù)空間大小 full gc

「解釋二」

Minor GC前，先判斷老年代最大連續(xù)空間是否大于新生代所有對(duì)象總空間。

若大于，安全；若小于，查看HandlerPromotionFailure設(shè)置是否允許擔(dān)保失敗，允許，再看通過(guò)Minor GCJ進(jìn)入老年代的對(duì)象平均大小>老年代最大連續(xù)

空間太小，則還是失敗，進(jìn)行Full GC。

「jdk1.7以前的永久代空間不足」

永久代可能會(huì)被占滿，在未配置為采用 CMS GC 的情況下也會(huì)執(zhí)行 Full GC。如果經(jīng)過(guò) Full GC 仍然回收不了，那么虛擬機(jī)會(huì)拋出 java.lang.OutOfMemoryError。

為避免以上原因引起的 Full GC，可采用的方法為增大永久代空間或轉(zhuǎn)為使用 CMS GC。

25、為什么有垃圾收集還會(huì)有內(nèi)存泄漏問(wèn)題？

「對(duì)象定義在錯(cuò)誤的范圍」如果長(zhǎng)生命周期的對(duì)象持有短生命周期的引用，就很可能會(huì)出現(xiàn)內(nèi)存泄露。「異常處理不當(dāng)」各種資源的關(guān)閉一定要放在finally里面

26、堆與棧的區(qū)別？

「申請(qǐng)方式」：棧系統(tǒng)自動(dòng)申請(qǐng)，堆需手動(dòng)申請(qǐng)c語(yǔ)言malloc()，java new Object()；

棧系統(tǒng)分配速度快，堆慢，容易內(nèi)部碎片；棧地址空間連續(xù)，堆是不連續(xù)的（鏈表存儲(chǔ)空閑內(nèi)存地址）；

「內(nèi)容不一樣」（堆存對(duì)象實(shí)例與數(shù)組，關(guān)注存儲(chǔ)；棧存儲(chǔ)局部變量表，操作數(shù)棧，關(guān)注運(yùn)行）；

「大下限制」（棧預(yù)先設(shè)定好的，編譯器即可確定，堆取決有效虛擬內(nèi)存，運(yùn)行期間確定）

27、逃逸分析

**概念：**當(dāng)一個(gè)對(duì)象在方法中被定義后，它可能被方法外部其他對(duì)象所引用，則稱逃出方法（內(nèi)存逃逸現(xiàn)象）

使用逃逸分析，編譯器優(yōu)化

• 同步省略：對(duì)象沒(méi)有方法逃逸，只能被一個(gè)線程訪問(wèn)到，可以不用同步
• 「將堆分配轉(zhuǎn)為棧分配」

如果JIT經(jīng)過(guò)逃逸分析，發(fā)現(xiàn)有些對(duì)象沒(méi)有逃逸出方法，那么有可能堆內(nèi)存分配會(huì)被優(yōu)化成棧內(nèi)存分配

28、JVM參數(shù)

• -Xmx3550：設(shè)置堆最大值
• -Xms3660m：設(shè)置初始堆大小
• -Xss128k：設(shè)置線程棧大小
• -Xmn2g：設(shè)置年輕代大小
• -XX:NewSize=1024m：設(shè)置年輕代初始值
• -XX:MaxNewSize=1024m：設(shè)置年輕代最大值
• -XX:SurvivorRatio=4：設(shè)置Survivor區(qū)與Eden區(qū)比值
• -XX:MaxTenuringThreshold=15：設(shè)置分代年齡閾值，滿15就進(jìn)入老年代
• -XX:PretenureSizeThreshold：大對(duì)象直接進(jìn)入老年代

29、內(nèi)存持續(xù)上升，我該如何處理

1、啟動(dòng)程序之前通過(guò) HeapDumpOnOutOfMemoryError 和 HeapDumpPath 這兩個(gè)參數(shù)「開啟堆內(nèi)存異常日志」

-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError?-XX:HeapDumpPath=

2、從日志從發(fā)現(xiàn)異常

3、通過(guò)top命令查看進(jìn)程cpu使用率

4、再通過(guò) top -Hp pid 查看進(jìn)程下所有「具體線程占用系統(tǒng)資源情況」。

5、再通過(guò) jstack pid 查看具體線程的「堆棧信息」（線程ID、狀態(tài)（wait,sleep）,是否持有鎖）

6、再通過(guò) jmap 查看「堆內(nèi)存的使用情況」?jmap -heap pid

7、通過(guò)以上命令分析基本可以看出什么問(wèn)題導(dǎo)致內(nèi)存上升，現(xiàn)在分析問(wèn)題產(chǎn)生的原因

8、我們?cè)趩?dòng)時(shí)，已經(jīng)設(shè)置了 dump 文件，通過(guò) MAT 打開 dump 的內(nèi)存日志文件，分析即可。

須知

30、JVM性能調(diào)優(yōu)與故障處理

31、基本故障處理工具

32、可視化故障處理工具

最后三節(jié)，屬于進(jìn)階內(nèi)容，前面基礎(chǔ)一定要掌握好。由于篇幅有限，關(guān)注公眾號(hào)，后期會(huì)專門針對(duì)大廠面試常問(wèn)性能調(diào)優(yōu)與工具進(jìn)行講解。

后記

關(guān)注我公眾號(hào)“小龍coding”，我們一起探討，幫助修改簡(jiǎn)歷，回答疑問(wèn)，項(xiàng)目分析，只為幫助迷茫的你高效斬獲心儀offer！

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