Android开发：JVM，为何成为面试中频频出现的高热考点

2020-10-28 本文已影响0人千夜零一

1、JVM与Java与Android应用的关系

JVM，其中VM，即Virtual Machine，虚拟机；JVM中的J，即Java，合起来称为：Java虚拟机。
Java语言，从认识这门语言之初，我们就被灌输着这样的概念：Java语言是一门跨平台的语言。java语言相对于C语言，就是多了JVM。
Android应用，很多app都采用java语言来实现，当然现在也多了Kotlin语言。java里，我们只需要关心业务逻辑代码，而不用关心内存分配、内存回收、如何与操作系统进行交互等问题，为什么？因为我们在IDE中做的，AndroidStudio也好、Eclipse也好，都是如此。

2、为什么JVM如此受欢迎，现如今的面试题中为何屡见不鲜?

JVM越来越受欢迎，是因为它封装了底层结构，让开发者不用关心底层，屏蔽了硬件和操作系统层面的操作。懂得 JVM 内存结构，工作机制，是设计高扩展性应用和优化性能的基础，阻碍程序运行的永远是我们对硬件使用的效率，对硬件使用效率的高低决定了我们程序执行的效率。
换句话说，如果你想要你的应用优化到极致，快的飞起，流畅到飞起，与JVM打交道做性能优化，是最本质的优化方案！
这也是为何各大厂都频频在面试中提到JVM的原因。因为优化做得好，就能超过同行，电商平台竞争尤其激烈！

3、真正从底层了解JVM是什么

JVM已经超脱于Java。众所周知，java是一门跨平台的语言，而JVM则恰恰相反，是一门跨语言的平台。
java：跨平台的语言。

JVM：跨语言的平台。

从java角度来看，我们需要将Java代码先编译再运行，java代码编译之后生成的并不是计算机可识别的二进制文件，而是一种特殊的.class标准字节码文件，这种.class文件只有JVM才能识别，而这个Java虚拟机担当着解释器的角色，它会在程序运行时将编译后的class文件解释成计算机可识别的二进制数据后再执行，这就是java语言底层的实现原理。
从Android角度来看，如果采用Java语言来写，Java代码编译之后生成的class文件，这种class文件则交由Android中的ART（一种移动优化版的虚拟机）。如果采用Kotlin语言来写，只是换了一种编译方式，还是生成与java同样的class文件然后通过JVM进行解释运行在计算机上。这也是为何kotlin可以用来进行Android应用开发的原因。

4、JVM可以解决什么问题？

线上系统突然卡死，OOM
内存抖动
线上 GC 问题，无从下手
新项目上线，JVM 参数配置一脸懵逼
面试 JVM 直接被拍晕在地上，JVM 如何调优，如何解决 GC，OOM。

5、JVM于java进程之间的关系

我们都知道一个程序的运行基本单位是进程，一个进程的基本单位是线程。java程序本质是跑在JVM上的，严格来讲，是跑在一个JVM的实例上的。一个JVM实例其实就是JVM跑起来的进程，两者合起来称作：一个java进程。

6、JVM与进程之间的关系

一个进程可以有多个线程；
一个程序可以有多个进程；(也可以没有)
一台机器上可以有多个JVM实例（也可以没有）；
进程是指一段正在执行的程序；
线程是程序执行的最小单位；
通过多次执行一个程序可以有多个进程，通过调用一个进程可以有多个程序。

每个运行的程序对应一个JVM实例。每个java程序都运行在一个单独的JVM实例上，互不影响，因此所一个java程序的多个线程，共享对内存（new创建的实例存放在堆区）。
总的来说，操作系统的执行单元是进程，每一个JVM实例就是一个进程（对应我们的应用程序），而在该实例上运行的主程序是一个主线程（对应我们应用的进程），该程序下还存在很多线程。一个JVM实例对应一个Runtime（运行时数据区）对象，我们可以从该Runtime对象中获取一些参数，比如堆内存的初始值和最大值。

7、JVM的组成部分

类加载器（classloader）
作用：装载.class文件。
运行时数据区（runtime data area）
作用： JVM 在运行期间，其对JVM内存空间的划分和分配。
执行引擎
作用：执行字节码，或者执行本地方法。

8、大厂自己定制的JVM：Taobao JVM

这是阿里自己开发的基于OpenJDK定制的JVM。目前应用于天猫、淘宝，全面替代 Oracle 官方 JVM。

特点：

提出了 GCIH 技术，把生命周期较长的对象放到堆外了，提高了 GC 效率，降低了 GC 频率
GCIH 中的对象可以在多个 JVM 实例中相互共享
使用 crc32 指令降低 JNI 开销
针对大数据场景的 ZenGC

9、学好JVM的好处

JVM 是最终承载我们代码的地方，你的服务运行的好不好，卡不卡不都看 JVM 的反馈。另外，当然是为了满足面试需求了！