1. 什么是JVM?

就是 JAVA 虛擬機(jī)， 它只識別 .class 類型文件，它能夠?qū)?class 文件中的字節(jié)碼指令進(jìn)行識別并調(diào)用操作系統(tǒng)向上的 API 完成動作。

2. Java 代碼的運(yùn)行過程？

Java 源代碼 -> 編輯器 -> 字節(jié)碼文件

字節(jié)碼 -> JVM -> 機(jī)器碼文件

每一種平臺的解釋器是不同的，但是實(shí)現(xiàn)的虛擬機(jī)是相同的，這也就是 Java 為什么能夠
跨平臺的原因

3. JVM后臺常駐線程有？

1. 虛擬機(jī)線程
2. 周期任務(wù)線程
3. Gc 線程
4. 編輯器線程
5. 信號分發(fā)線程

4. JVM內(nèi)存區(qū)域分為？

1. 私有區(qū)域 ，包括程序計(jì)數(shù)器，虛擬機(jī)棧，本地方法區(qū)
2. 線程共享區(qū)，包括Java堆，方法區(qū)
3. 直接內(nèi)存

線程私有數(shù)據(jù)區(qū)域生命周期與線程相同, 依賴用戶線程的啟動/結(jié)束 而 創(chuàng)建/銷毀(在 Hotspot
VM 內(nèi)

線程共享區(qū)域隨虛擬機(jī)的啟動/關(guān)閉而創(chuàng)建/銷毀

運(yùn)行時(shí)常量池（Runtime Constant Pool）是方法區(qū)的一部分。

5. 介紹下JAVA 虛擬機(jī)棧？

Java虛擬機(jī)棧是描述Java方法運(yùn)行過程的內(nèi)存模型。
Java虛擬機(jī)棧會為每一個(gè)即將運(yùn)行的方法分配“棧幀”空間，用于保存改方法運(yùn)行過程中所需要的一些信息，例如局部變量、操作數(shù)棧、動態(tài)鏈接、方法出口信息等。

Java虛擬機(jī)棧是由一個(gè)個(gè)棧幀組成，而每個(gè)棧幀中都擁有：局部變量表、操作數(shù)棧、動態(tài)鏈接、方法出口信息。

局部變量表的創(chuàng)建是在方法被執(zhí)行的時(shí)候，隨著棧幀的創(chuàng)建而創(chuàng)建。而且，局部變量表的大小在編譯時(shí)期就確定下來了，在創(chuàng)建的時(shí)候只需分配事先規(guī)定好的大小即可。

Java虛擬機(jī)棧會出現(xiàn)兩種異常：
StackOverFlowError
OutOfMemoryError

StackOverFlowError：當(dāng)線程請求棧的深度超過當(dāng)前Java虛擬機(jī)棧的最大深度的時(shí)候，就拋出StackOverFlowError異常。

OutOfMemoryError：
若Java虛擬機(jī)棧的內(nèi)存大小允許動態(tài)擴(kuò)展，且當(dāng)線程請求棧時(shí)內(nèi)存用完了，無法再動態(tài)擴(kuò)展了，此時(shí)拋出OutOfMemoryError異常。

6. 介紹下JAVA 堆？

線程共享 ：整個(gè)Java虛擬機(jī)只有一個(gè)堆，所有的線程都訪問同一個(gè)堆。

在虛擬機(jī)啟動時(shí)創(chuàng)建。
垃圾回收的主要場所。
不同的區(qū)域存放具有不同生命周期的對象。這樣可以根據(jù)不同的區(qū)域使用不同的垃圾回收算法，從而更具有針對性，從而更高效。
堆的大小既可以固定也可以擴(kuò)展，但主流的虛擬機(jī)堆的大小是可擴(kuò)展的，因此當(dāng)線程請求分配內(nèi)存，但堆已滿，且內(nèi)存已滿無法再擴(kuò)展時(shí)，就拋出OutOfMemoryError。

7. 介紹下JAVA 方法區(qū)？

方法區(qū)中存放已經(jīng)被虛擬機(jī)加載的類信息、常量、靜態(tài)變量、即時(shí)編譯器編譯后的代碼等。

方法區(qū)是堆的一個(gè)邏輯部分，因此和堆一樣，都是線程共享的。整個(gè)虛擬機(jī)中只有一個(gè)方法區(qū)。

方法區(qū)中的信息一般需要長期存在，而且它又是堆的邏輯分區(qū)，因此用堆的劃分方法，我們把方法區(qū)稱為老年代。

對方法區(qū)的內(nèi)存回收的主要目標(biāo)是：對常量池的回收 和 對類型的卸載。長期存在。

方法區(qū)中存放數(shù)據(jù)：類信息、常量、靜態(tài)變量、即時(shí)編譯器編譯后的代碼。其中常量存儲在運(yùn)行時(shí)常量池中。

常量池存在于方法區(qū)。

8. 從GC的角度，JAVA堆還可以怎么分？JVM運(yùn)行時(shí)內(nèi)存

1. 新生代，包括Edan 區(qū)，F(xiàn)rom Survivor 和 To Survivior
2. 老年代
3. 永久代

9. 介紹一下新生代

1. Edan區(qū) ：Java新對象的出生地（如果新創(chuàng)建的對象占用內(nèi)存很大，則直接分配到老
   年代）。當(dāng) Eden區(qū)內(nèi)存不夠的時(shí)候就會觸發(fā) MinorGC，對新生代區(qū)進(jìn)行
   一次垃圾回收。

2. Survivor From : 上一次 GC 的幸存者，作為這一次 GC 的被掃描者.

3. Survivor To : 保留了一次 MinorGC 過程中的幸存者.

10. MinorGC 的過程？

復(fù)制 ， 清空， 互換

MinorGC 采用復(fù)制算法。

1： eden、 servicorFrom 復(fù)制到 ServicorTo，年齡+1

首先，把 Eden 和 ServivorFrom 區(qū)域中存活的對象復(fù)制到 ServicorTo 區(qū)域（如果有對象的年
齡以及達(dá)到了老年的標(biāo)準(zhǔn)，則賦值到老年代區(qū)），同時(shí)把這些對象的年齡+1（如果 ServicorTo 不
夠位置了就放到老年區(qū)）；

2： 清空 eden、 servicorFrom

然后，清空 Eden 和 ServicorFrom 中的對象；

3： ServicorTo 和 ServicorFrom 互換

最后， ServicorTo 和 ServicorFrom 互換，原 ServicorTo 成為下一次 GC 時(shí)的 ServicorFrom
區(qū)。

11. 介紹下老年代和老年代的MajorGC?

老年代的對象比較穩(wěn)定，所以 MajorGC 不會頻繁執(zhí)行。在進(jìn)行 MajorGC 前一般都先進(jìn)行
了一次 MinorGC，使得有新生代的對象晉身入老年代，導(dǎo)致空間不夠用時(shí)才觸發(fā)。

MajorGC 采用標(biāo)記清除算法：首先掃描一次所有老年代，標(biāo)記出存活的對象，然后回收沒
有標(biāo)記的對象。 MajorGC 的耗時(shí)比較長，因?yàn)橐獟呙柙倩厥铡?MajorGC 會產(chǎn)生內(nèi)存碎片，為了減
少內(nèi)存損耗，我們一般需要進(jìn)行合并或者標(biāo)記出來方便下次直接分配。當(dāng)老年代也滿了裝不下的
時(shí)候，就會拋出 OOM（Out of Memory）異常。

12. 介紹下永久代？

主要存放 Class 和 Meta（元數(shù)據(jù)）的信息,Class 在被加載的時(shí)候被
放入永久區(qū)域， 它和和存放實(shí)例的區(qū)域不同,GC 不會在主程序運(yùn)行期對永久區(qū)域進(jìn)行清理。所以這
也導(dǎo)致了永久代的區(qū)域會隨著加載的 Class 的增多而脹滿，最終拋出 OOM 異常。

當(dāng)對象在 Survivor 區(qū)躲過一次 GC 后，其年齡就會+1。 默認(rèn)情況下年齡到達(dá) 15 的對象會被
移到老生代中。

13. JAVA8 將永久代替換為元數(shù)據(jù)區(qū)

Java8 中， 永久代已經(jīng)被移除，被一個(gè)稱為“元數(shù)據(jù)區(qū)”（元空間）的區(qū)域所取代。元空間
的本質(zhì)和永久代類似，

元空間與永久代之間最大的區(qū)別在于： 元空間并不在虛擬機(jī)中，而是使用本地內(nèi)存。

因此，默認(rèn)情況下，元空間的大小僅受本地內(nèi)存限制。

14. GC 如何確定是垃圾？

1. 引用計(jì)數(shù)法

在 Java 中，引用和對象是有關(guān)聯(lián)的。如果要操作對象則必須用引用進(jìn)行。因此，很顯然一個(gè)簡單
的辦法是通過引用計(jì)數(shù)來判斷一個(gè)對象是否可以回收。簡單說，即一個(gè)對象如果沒有任何與之關(guān)
聯(lián)的引用， 即他們的引用計(jì)數(shù)都不為 0， 則說明對象不太可能再被用到，那么這個(gè)對象就是可回收
對象。

2. 可達(dá)性分析

為了解決引用計(jì)數(shù)法的循環(huán)引用問題， Java 使用了可達(dá)性分析的方法。通過一系列的“GC roots”
對象作為起點(diǎn)搜索。如果在“GC roots”和一個(gè)對象之間沒有可達(dá)路徑，則稱該對象是不可達(dá)的

不可達(dá)對象不等價(jià)于可回收對象， 不可達(dá)對象變?yōu)榭苫厥諏ο笾辽僖?jīng)過兩次標(biāo)記
過程。

15. JAVA中的四種引用類型？

1. 強(qiáng)引用，把一個(gè)對象賦給一個(gè)引用變量，這個(gè)引用變量就是一個(gè)強(qiáng)引用。當(dāng)一個(gè)對象被強(qiáng)引用變量引用時(shí)，它處于可達(dá)狀態(tài)，它是不可能被垃圾回收機(jī)制回收的，即
   使該對象以后永遠(yuǎn)都不會被用到 JVM 也不會回收。

2. 軟引用，用SoftReference實(shí)現(xiàn)，當(dāng)系統(tǒng)內(nèi)存足夠時(shí)它
   不會被回收，當(dāng)系統(tǒng)內(nèi)存空間不足時(shí)它會被回收。軟引用通常用在對內(nèi)存敏感的程序中。

3. 弱引用，弱引用需要用 WeakReference 類來實(shí)現(xiàn)，它比軟引用的生存期更短，對于只有弱引用的對象
   來說，只要垃圾回收機(jī)制一運(yùn)行，不管 JVM 的內(nèi)存空間是否足夠，總會回收該對象占用的內(nèi)存。

4. 虛引用，虛引用需要 PhantomReference 類來實(shí)現(xiàn)，它不能單獨(dú)使用，必須和引用隊(duì)列聯(lián)合使用。 虛
   引用的主要作用是跟蹤對象被垃圾回收的狀態(tài)。

16. JAVA類加載機(jī)制？

JVM 類加載機(jī)制分為五個(gè)部分：加載，驗(yàn)證，準(zhǔn)備，解析，初始化。

1. 加載， 這個(gè)階段會在內(nèi)存中生成一個(gè)代表這個(gè)類的 java.lang.Class 作為方法區(qū)這個(gè)類的各種數(shù)據(jù)的入口。

2. 驗(yàn)證，確保 Class文件的字節(jié)流中包含的信息是否符合當(dāng)前虛擬機(jī)的要求

3. 準(zhǔn)備，是正式為類變量分配內(nèi)存并設(shè)置類變量的初始值階段，public static int v = 8080，實(shí)際上變量 v 在準(zhǔn)備階段過后的初始值為 0 而不是 8080，但是如果聲明的是常量就是8080，例如public static final int v = 8080。

4. 解析，解析階段是指虛擬機(jī)將常量池中的符號引用替換為直接引用的過程。

17. 什么是雙親委派機(jī)制？

當(dāng)一個(gè)類收到了類加載請求，他首先不會嘗試自己去加載這個(gè)類，而是把這個(gè)請求委派給父
類去完成，每一個(gè)層次類加載器都是如此，因此所有的加載請求都應(yīng)該傳送到啟動類加載其中，
只有當(dāng)父類加載器反饋?zhàn)约簾o法完成這個(gè)請求的時(shí)候（在它的加載路徑下沒有找到所需加載的
Class）， 子類加載器才會嘗試自己去加載。

18. CMS 收集器？

Concurrent mark sweep(CMS)收集器是一種年老代垃圾收集器，其最主要目標(biāo)是獲取最短垃圾 回收停頓時(shí)間，和其他年老代使用標(biāo)記-整理算法不同，它使用多線程的標(biāo)記-清除算法。 最短的垃圾收集停頓時(shí)間可以為交互比較高的程序提高用戶體驗(yàn)。 CMS工作機(jī)制相比其他的垃圾收集器來說更復(fù)雜，整個(gè)過程分為以下4個(gè)階段：

1. 初始標(biāo)記 只是標(biāo)記一下GC Roots能直接關(guān)聯(lián)的對象，速度很快，仍然需要暫停所有的工作線程。

2. 并發(fā)標(biāo)記 進(jìn)行GC Roots跟蹤的過程，和用戶線程一起工作，不需要暫停工作線程。

3. 重新標(biāo)記 為了修正在并發(fā)標(biāo)記期間，因用戶程序繼續(xù)運(yùn)行而導(dǎo)致標(biāo)記產(chǎn)生變動的那一部分對象的標(biāo)記 記錄，仍然需要暫停所有的工作線程。

4. 并發(fā)清除 清除GC Roots不可達(dá)對象，和用戶線程一起工作，不需要暫停工作線程。由于耗時(shí)最長的并 發(fā)標(biāo)記和并發(fā)清除過程中，垃圾收集線程可以和用戶現(xiàn)在一起并發(fā)工作，所以總體上來看 CMS收集器的內(nèi)存回收和用戶線程是一起并發(fā)地執(zhí)行。

19. G1收集器？

Garbage first 垃圾收集器是目前垃圾收集器理論發(fā)展的最前沿成果，相比與CMS 收集器，G1 收 集器兩個(gè)最突出的改進(jìn)是：

1. 基于標(biāo)記-整理算法，不產(chǎn)生內(nèi)存碎片。
2. 可以非常精確控制停頓時(shí)間，在不犧牲吞吐量前提下，實(shí)現(xiàn)低停頓垃圾回收。 G1 收集器避免全區(qū)域垃圾收集，它把堆內(nèi)存劃分為大小固定的幾個(gè)獨(dú)立區(qū)域，并且跟蹤這些區(qū)域 的垃圾收集進(jìn)度，同時(shí)在后臺維護(hù)一個(gè)優(yōu)先級列表，每次根據(jù)所允許的收集時(shí)間，優(yōu)先回收垃圾 最多的區(qū)域。區(qū)域劃分和優(yōu)先級區(qū)域回收機(jī)制，確保 G1 收集器可以在有限時(shí)間獲得最高的垃圾收 集效率。