一、線程部分

1、Java 中引用類(lèi)型都有哪些？

（1）強(qiáng)引用。在虛擬機(jī)內(nèi)存不足的情況下，也不會(huì)回收，如果我們把（強(qiáng)引用）對(duì)象置為null，會(huì)大大增加了垃圾回收的頻率。幾乎只要我們給出建議（GC），JVM就會(huì)回收。

Object o = new Object();
Object o1 = o;

（2） 軟引用。如果不顯式的置為null，跟強(qiáng)引用差不多。垃圾回收不會(huì)執(zhí)行。只會(huì)等到內(nèi)存不足的時(shí)候才會(huì)調(diào)用。

（3）弱引用。就算不置為null，發(fā)生垃圾回收時(shí)，會(huì)立即被回收。

（4）虛引用。相當(dāng)于null

2、談一談java 線程模型

線程的實(shí)現(xiàn)可以分為兩類(lèi)：用戶級(jí)線程(User-LevelThread, ULT)和內(nèi)核級(jí)線程(Kemel-LevelThread, KLT)。用戶線程由用戶代碼支持，內(nèi)核線程由操作系統(tǒng)內(nèi)核支持。

（1）一對(duì)一模型

每個(gè)用戶線程對(duì)應(yīng)一個(gè)內(nèi)核線程。由于每個(gè)用戶線程對(duì)應(yīng)自己的內(nèi)核線程，所以他們互不影響，當(dāng)一個(gè)線程阻塞，也允許另外的線程繼續(xù)執(zhí)行，這是此模型的優(yōu)點(diǎn)。但也存在一個(gè)缺陷，由于一對(duì)一的關(guān)系，有多少用戶線程就代表有多少內(nèi)核線程，由于內(nèi)核線程的開(kāi)銷(xiāo)比較大，一般操作系統(tǒng)會(huì)都有內(nèi)核線程數(shù)量的限制，所以也限制了用戶線程的數(shù)量。

（2）多對(duì)一模型

一個(gè)內(nèi)核線程實(shí)現(xiàn)若干個(gè)用戶線程的并發(fā)功能，線程的管理在用戶空間中進(jìn)行，一般不需要切換到內(nèi)核態(tài)，效率較高，而且比起一對(duì)一模型，支持的用戶線程數(shù)量更多。但此模型有個(gè)致命的弱點(diǎn)是如果一個(gè)線程執(zhí)行了阻塞調(diào)用，所有的線程都將阻塞，并且任意時(shí)刻都只能有一個(gè)線程訪問(wèn)內(nèi)核。另外，對(duì)線程的所有操作，都將由用戶自己處理。一般除了不支持多線程操作的系統(tǒng)被迫使用此模型外，在多線程操作系統(tǒng)中不會(huì)使用該模型。

（3）多對(duì)多模型

多對(duì)多模型的提出是為了解決以上兩種模型的缺點(diǎn)，多個(gè)用戶線程與多個(gè)內(nèi)核線程映射形成了多路復(fù)用。前面一對(duì)一模型存在受內(nèi)核線程數(shù)量限制的問(wèn)題，多對(duì)一模型解決了這個(gè)問(wèn)題，但它存在一個(gè)線程阻塞所有線程都阻塞的風(fēng)險(xiǎn)，而且一個(gè)內(nèi)核線程只能調(diào)用一個(gè)用戶線程導(dǎo)致并發(fā)性不強(qiáng)。看看多對(duì)多模型如何解決這些問(wèn)題，由于多對(duì)一是多對(duì)多的子集，所以多對(duì)多具備多對(duì)一的優(yōu)點(diǎn)，線程數(shù)不受限制。除此之外，多個(gè)內(nèi)核線程可處理多個(gè)用戶線程，當(dāng)某個(gè)線程阻塞時(shí)，將可以調(diào)度另外一個(gè)線程執(zhí)行，這從另一方面看也是增強(qiáng)了并發(fā)性。

二、JVM

1、JVM內(nèi)存結(jié)構(gòu)說(shuō)一下

（一）運(yùn)行時(shí)數(shù)據(jù)區(qū)：JVM在執(zhí)行Java程序過(guò)程中，把所管理的內(nèi)存劃分為不同的區(qū)域。有

（1）程序計(jì)數(shù)器。

記錄當(dāng)前線程正在執(zhí)行字節(jié)碼指令的地址，因?yàn)镃PU的時(shí)間片輪轉(zhuǎn)機(jī)制，當(dāng)CPU切換到其他線程執(zhí)行后再切回當(dāng)前線程根據(jù)程序計(jì)數(shù)器的記錄繼續(xù)執(zhí)行。它是線程私有的，也是唯一一塊不會(huì)發(fā)生OOM的區(qū)域。

（2）虛擬機(jī)棧

棧的特點(diǎn)是先進(jìn)后出（FILO），存儲(chǔ)當(dāng)前線程運(yùn)行方法所需的數(shù)據(jù)、指令、地址。它是線程私有的。里邊有若干棧幀（每個(gè)java方法對(duì)應(yīng)一個(gè)棧幀），棧幀有局部變量表、操作數(shù)棧、動(dòng)態(tài)鏈接、完成出口（返回地址）組成。局部變量表中存放8大基本數(shù)據(jù)類(lèi)型和對(duì)象的引用；操作數(shù)棧存放方法的執(zhí)行和操作；動(dòng)態(tài)鏈接：是由于多態(tài)，靜態(tài)分派、動(dòng)態(tài)分派；

完成出口（返回地址）：
    把符號(hào)引用轉(zhuǎn)換成具體引用
    正常返回，會(huì)調(diào)用程序計(jì)數(shù)器中的地址進(jìn)行返回；
    異常返回，會(huì)根據(jù)異常處理表來(lái)確定。

在Java中的解析執(zhí)行是基于棧的，基于棧幀的執(zhí)行主要說(shuō)的是操作數(shù)棧。c語(yǔ)言是基于寄存器的。

Java基于棧：兼容性好，效率低；基于寄存器：寄存器是硬件，所以快一點(diǎn)，但移植性差。

可以再講一下方法執(zhí)行的流程。

（3）本地方法棧

保存的是native方法的信息。它是線程私有的。

當(dāng) JVM 創(chuàng)建的線程調(diào)用native方法時(shí)，JVM不會(huì)在虛擬機(jī)棧上創(chuàng)建棧幀，只是簡(jiǎn)單的動(dòng)態(tài)鏈接并直接調(diào)用native方法。程序計(jì)數(shù)器也不會(huì)記錄。

（4）方法區(qū)

存放著class類(lèi)信息、靜態(tài)變量、常量、即時(shí)編譯期編譯后的代碼。線程間共享的。

實(shí)現(xiàn)方式 JDK 1.8 以后是元空間，JDK1.7是永久代。元空間可以使用硬件內(nèi)存（堆以外的內(nèi)存），方便擴(kuò)展；永久代是受制于堆內(nèi)存。

（5）堆

存放著幾乎所有的對(duì)象、數(shù)組。線程間共享的。

方法區(qū)和堆為什么劃分為兩個(gè)區(qū)？

堆中存放著幾乎所有的對(duì)象、數(shù)組，這些是頻繁回收的；方法區(qū)中存放的類(lèi)信息、常量、靜態(tài)變量、即時(shí)編譯期編譯后的代碼回收的難度是相當(dāng)大的。動(dòng)靜分離的思想，便于垃圾回收的高效。

（二）直接內(nèi)存（堆外內(nèi)存）

不是JVM運(yùn)行時(shí)數(shù)據(jù)區(qū)的一部分，也不是Java虛擬機(jī)規(guī)范中定義的內(nèi)存區(qū)域。

如果使用NIO會(huì)頻繁的使用該區(qū)域，在Java堆內(nèi)使用 DirectByteBuffer 對(duì)象可以直接引用并操作。

不受堆內(nèi)存大小的限制，但受本機(jī)內(nèi)存大小的限制?？梢酝ㄟ^(guò)MaxDirectMemorySize來(lái)設(shè)置，默認(rèn)與堆內(nèi)存最大值一樣，所以也會(huì)出現(xiàn)OOM異常。

2、什么情況下內(nèi)存棧溢出？

虛擬機(jī)棧是有深度限制的，如果加載的方法過(guò)多會(huì)發(fā)生 stackoverflowerror 造成溢出；棧內(nèi)存空間不足也會(huì)發(fā)生OOM。

3、描述一下new 一個(gè)對(duì)象的過(guò)程？

首先，<u>檢查加載</u>，若類(lèi)信息沒(méi)有加載進(jìn)方法區(qū)，進(jìn)行 <u>類(lèi)加載</u>。若已加載，進(jìn)行<u>分配內(nèi)存</u>，如果內(nèi)存是規(guī)整的，使用 指針碰撞 進(jìn)行內(nèi)存分配，若內(nèi)存不規(guī)整，使用 空閑列表 進(jìn)行內(nèi)存分配。同時(shí)要注意并發(fā)安全問(wèn)題，CAS加失敗重試、本地線程分配緩存（TLAB）。本地線程分配緩存（TLAB）是線程的一塊私有內(nèi)存，在堆的Eden區(qū)中開(kāi)辟一塊區(qū)域來(lái)存放對(duì)象。對(duì)象占據(jù)的內(nèi)存一定是連續(xù)的。之后是<u>內(nèi)存空間初始化</u>，也就是把數(shù)據(jù)初始值置為零值，比如int類(lèi)型的 a = 0; boolean類(lèi)型的 b = false。然后進(jìn)行<u>設(shè)置</u>，設(shè)置對(duì)象頭等信息。最后是<u>對(duì)象初始化</u>，調(diào)用對(duì)象的構(gòu)造函數(shù)等。

TLAB是線程的一塊私有內(nèi)存，它是虛擬機(jī)在堆內(nèi)存的eden劃分出來(lái)的，如果設(shè)置了虛擬機(jī)參數(shù) -XX:UseTLAB,在線程初始化時(shí)，同時(shí)也會(huì)申請(qǐng)一塊指定大小的內(nèi)存， 只給當(dāng)前線程使用， 這樣每個(gè)線程都單獨(dú)擁有一個(gè)Buffer，如果需要分配內(nèi)存，就在自己的Buffer上分配，這樣就不存在競(jìng)爭(zhēng)的情況，可以大大提升分配效率，當(dāng)Buffer容量不夠的時(shí)候，再重新從Eden區(qū)域申請(qǐng)一塊繼續(xù)使用。

4、Java對(duì)象會(huì)不會(huì)分配在棧中？

會(huì)分配在棧中。滿足逃逸分析的對(duì)象會(huì)直接分配在棧中。

逃逸分析：方法逃逸、線程逃逸

對(duì)象分配的原則：

• 對(duì)象優(yōu)先在Eden區(qū)分配
• 空間分配擔(dān)保
• 大對(duì)象直接進(jìn)入老年代
• 長(zhǎng)期存活的對(duì)象進(jìn)入老年代
• 動(dòng)態(tài)判斷對(duì)象的年齡

堆中的優(yōu)化技術(shù): 本地線程分配緩沖（TLAB）是線程的一塊私有內(nèi)存.

new出一個(gè)對(duì)象，首先判斷是否滿足棧中分配的條件（逃逸分析），若滿足直接在棧中分配；若不滿足，繼續(xù)判斷是否可以使用 本地線程分配緩沖，若可以在堆的Eden區(qū)單獨(dú)開(kāi)辟出TLAB區(qū)存放，則存放在TLAB區(qū)，若不行，則繼續(xù)判斷是否是大對(duì)象，如果是大對(duì)象，直接在老年代分配內(nèi)存，若不是，分配在Eden區(qū)。

5、判斷一個(gè)對(duì)象是否被回收，有些算法，實(shí)際虛擬機(jī)使用的最多的是什么？

（1）引用計(jì)數(shù)法

python中使用的是這種。有引用，計(jì)數(shù)+1，不在引用，計(jì)數(shù) -1，當(dāng)計(jì)數(shù)=0，就回收。存在一個(gè)問(wèn)題，對(duì)象間的相互引用問(wèn)題，需要額外的補(bǔ)償機(jī)制回收相互引用的對(duì)象。

（2）可達(dá)性分析算法（根可達(dá)）--- 實(shí)際虛擬機(jī)使用的最多

可以成為 GC Roots 的對(duì)象有：靜態(tài)變量、線程棧變量（虛擬機(jī)棧中的局部變量中的變量）、常量池、JNI指針，還有class、異常NullPointException等、類(lèi)加載器、加鎖的synchronized對(duì)象、jmxBean、臨時(shí)性的等。

6、GC算法有哪些？它們的特點(diǎn)是？

（1）復(fù)制算法，把使用的對(duì)象從一塊空間復(fù)制到另一塊空間。特點(diǎn)：實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單、運(yùn)行高效；內(nèi)存復(fù)制，沒(méi)有內(nèi)存碎片；空間利用率只有一半。

（2）標(biāo)記清除算法。特點(diǎn)：執(zhí)行效率不穩(wěn)定，因?yàn)樾枰厥盏膶?duì)象多少不確定；內(nèi)存碎片會(huì)導(dǎo)致提前GC。

（3）標(biāo)記整理算法。特點(diǎn)：對(duì)象移動(dòng)；引用更新；用戶線程暫停；沒(méi)有內(nèi)存碎片。

7、JVM中一次完成的GC流程是怎樣的？對(duì)象如何晉級(jí)老年代？

8、final、finally、finalize的區(qū)別？

final：

修飾類(lèi)，表示類(lèi)不可擴(kuò)展。

修飾方法，一是不可修改，二是效率。

修飾變量，只能賦值一次。

finally:

try catch finally  不管有沒(méi)有異常都會(huì)執(zhí)行,釋放資源

finalize:
Object中的方法
對(duì)象垃圾回收可以拯救一下對(duì)象，不可靠，一般不用

9、String s = new String("abc"); 創(chuàng)建了幾個(gè)對(duì)象？

2個(gè)。

首先，在編譯文件時(shí)，"abc"常量字符串會(huì)加入到常量結(jié)構(gòu)中，在類(lèi)加載時(shí)，"abc"會(huì)在常量池中創(chuàng)建；

其次，調(diào)用new 時(shí)， jvm 命令將調(diào)用String的構(gòu)造函數(shù)，同時(shí)引用常量池中的"abc"字符串，在堆中創(chuàng)建一個(gè)對(duì)象；

最后，s引用這個(gè)對(duì)象。

常量池（方法區(qū)）分為靜態(tài)常量池、運(yùn)行時(shí)常量池。

靜態(tài)常量池中，存放字面量、符號(hào)引用、類(lèi)信息、方法的信息等

運(yùn)行時(shí)常量池中，存放 類(lèi)加載，加載到運(yùn)行時(shí)數(shù)據(jù)區(qū)的方法區(qū)、轉(zhuǎn)換成實(shí)體類(lèi)，把符號(hào)引用變成直接引用（hash值）