JVM面试常问基础总结

• JVM内存模型
• JVM垃圾回收

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1. JVM内存模型

JVM内存模型

• 线程隔离的三个区：
  • 程序计数器：当前线程所执行的行号指示器，指示运行哪一行代码；
  • JAVA虚拟机栈：存放局部变量等信息，服务于JAVA方法；
  • 本地方法栈：存放局部变量等信息，服务于本地方法；
• 线程共享的两个区：
  • 方法区：
    存放方法运行时的常量、静态变量等数据；
    方法运行结束后随之释放，可以无需垃圾回收；
  • JAVA堆：
    存放对象实例；
    垃圾回收管理的主要区域；

2. OOM

OutOfMemoryError 异常的简称。

引起OOM的原因？

内存溢出、内存泄露。

内存溢出：申请不到可用空间，需要进行垃圾回收解决；
内存泄露：无用的对象还继续存活，且垃圾回收也无法将其回收。

OOM与SOF的区别？

• 如果线程请求的栈深度大于虚拟机所允许的最大深度，将抛出StackOverflowError；
• 如果虚拟机在扩展栈时无法申请到足够的内存空间，则抛出OutOfMemoryError异常。

3. GC（垃圾回收）

如何判断对象是否存活？

• 可达性分析算法：
  通过一系列的成为“GC Roots”的对象作为起始点，从这些节点开始向下搜索，搜索所走过的路径成为引用链，当一个对象到GC ROOTS没有任何引用链相连时，则证明此对象时不可用的。

可以作为GC Roots的对象：

• 虚拟机栈中引用的对象
• 本地方法栈引用的对象
• 方法区中：
  • 类静态属性引用的对象
  • 常量引用的对象

引用

• 强引用：
  强引用有引用变量指向时永远不会被垃圾回收。
• 软引用：
  如果一个对象具有软引用，内存空间足够，垃圾回收器就不会回收它；
  如果内存空间不足了，就会回收这些对象的内存。
• 弱引用：
  当JVM进行垃圾回收时，无论内存是否充足，都会回收被弱引用关联的对象。
• 虚引用：
  拥有虚引用的对象可以在任何时候被垃圾回收器回收。

Finalize方法

任何一个对象的finalize()方法都只会被系统自动调用一次，如果对象面临下一次回收，它的finalize()方法不会被再次执行。

4. 垃圾收集算法

标记-清除算法、 标记-整理算法、复制算法、分代收集算法

• 标记-清除算法：
  首先标记出所有需要回收的对象，在标记完成后统一回收所有被标记的对象。
  问题：效率低、产生内存碎片。
• 标记-整理算法：
  让所有存活的对象都向一端移动，然后直接清理掉端边界以外的内存。
• 复制算法：
  将可用内存按照容量划分为大小相等的两块，每次只使用其中的一块。当这块的内存用完了，就将还存活着的对象复制到另外一块上面，然后再把已使用过的内存空间一次清理掉。
  实际中我们并不需要按照1:1比例来划分内存空间，而是将内存分为一块较大的Eden空间和两块较小的Survivor空间，每次使用Eden和其中一块Survivor；
  当另一个Survivor空间没有足够空间存放上一次新生代收集下来的存活对象时，这些对象将直接通过分配担保机制进入老年代；
  不足：将内存缩小为了原来的一半。
• 分代收集算法
  把java堆分为新生代和老年代；
  对新生带使用复制算法；
  对老年带使用标记清理或标记整理方法。

5. 垃圾收集器

垃圾收集器关系的两个问题：

1. 停顿问题：进行垃圾收集时，必须暂停其他所有的工作线程。
2. 吞吐量：就是CPU用于运行用户代码的时间与CPU总消耗时间的比值。

• 三种新生代收集器
  • Serial：单线程、停顿；
  • ParNew：Serial的多线程版本；
  • Parallel Scavenge：使用复制算法，注重吞吐量。
• 三种老年代收集器
  • Serial Old：Serial的老年带版本；
  • Parallel Old：Parallel Sacvenge版本；多线程，标记整理；
  • CMS：标记清除；并发收集、低停顿；
• 分代收集器：G1——新生代老年代都能收集
  最大特点与优点：可预测的停顿。

6. 内存分配策略

1. 对象优先在新生代Eden分配；
2. 大对象直接进入老年代；
3. 长期存活的对象将进入老年代；
4. 动态对象年龄判定；
5. 空间分配担保。