JVM 结构:
图片来自:https://blog.csdn.net/SivanL/article/details/88865084
194、说一下JVM的主要组成部分? 及其作用?
1) 类加载器 (ClassLoader)
2) 运行时数据区 (Runtime Data Area)
3) 执行引擎 (Execution Engine)
4) 本地库接口 (Native Interface)
组件的作用: 首先通过类加载器(ClassLoader)会把Java代码转换成字节码, 运行时数据区(Runtime Data Area)再把字节码加载到内存中,而字节码文件只是JVM的一套指令集规范,并不能直接交给底层操作系统去执行,因此需要特定的命令解析器执行引擎(Execution Engine),将字节码翻译成底层指令,再交给CPU去执行,而这个过程中需要调用其他语言的本地库接口(Native Interface)来实现这个程序的功能。
195、说以下JVM运行时数据区?
不同虚拟机的运行数据区可能略微有所不同,但是都会遵从Java虚拟机规范,Java虚拟机规范规定的区域为以下5个部分:
1) 程序计数器(Program Counter Register):当前线程所执行的字节码的行号指示器, 字节码解析器的工作是通过改变这个计数器的值,来选取下一条需要执行的字节码指令,分支,循环,跳转,异常处理,线程恢复等基础功能,都需要依赖这个计数器完成。
2)Java虚拟机栈(Java Virtual Machine Stacks): 用于存储局部变量,操作数栈,动态链接,方法出口等信息。
3)本地方法栈(Native Method Stack): 与虚拟机栈的作用一样的,只不过虚拟机栈服务Java方法的,而本地方法栈是为虚拟机调用Native方法服务的;
4) Java堆(Java Heap): Java虚拟机中内存最大的一块,是被所有线程共享的,几乎所有的对象实例都在这里分配内存
5) 方法区(Method Area): 用于存储已经被虚拟机加载的类信息,常量,静态变量,即时编译后的代码等数据。
196、说一下堆栈的区别?
功能方面: 堆是用来存放对象的,栈是用来执行程序的。
共享性: 堆是线程共享的,栈是线程私有的。
空间大小 : 堆大小远远大于栈。
197、队列和栈的是什么? 有什么区别?
队列和栈都是被用来预存储数据的。
队列允许先进先出进行检索原生,但也有例外的情况,Deque接口允许从两端检索元素。
栈和队列很相似,但是他允许对元素后进先出进行检索。
198. 什么是双亲委派
在介绍双亲委派模型之前,先说下类加载器。对于任意一个类,都需要由加载它的类加载器和这个类本身一同确立在JVM中的唯一性,每一个类加载器,都有一个独立的类名称空间。类加载器就是根据指定全限定名称将class文件加载JVM内存中,然后再转化为class对象
类加载器的分类:
1)启动加载器(Bootstrap ClassLoader),
是虚拟机自身的一部分,用来加载Java_Home/lib/目录中的,或者被-XBootclasspath参数所指定的路径中并且被虚拟机识别的类库。
2) 扩展类加载器(Extension ClassLoader)
加载目录%JRE_HOME%libext目录下的jar包和class文件。还可以加载-D java.ext.dirs选项指定的目录
3) App加载器
加载当前应用的classpath的所有类。
199、说一下类加载的执行过程?
1)加载: 根据查找路径找到相应的class文件然后导入
2)检查: 检查加载的class文件的正确性
3) 准备: 给类中的静态变量分配内存空间
4) 解析: 虚拟机将常量池中的符合引用替换成直接引用的过程。符号引用就理解为一个标示,而在直接引用直接指向内存中的地址
5) 初始化: 对静态变量和静态代码块执行初始化工作。
200、Java中有哪些引用类型?
强引用: 发生gc的时候不会被回收
软引用: 有用但不是必须的对象,在发生内存溢出之前不会被回收。
弱引用: 有用但不是必须的对象,在下一次GC时会被回收。
虚引用(幽灵引用/幻影引用):无法通过虚引用获得对象,用PlantomReference实现虚引用,虚引用的用途是gc是返回一个通知。
202、JVM有哪些垃圾回收算法?
1、标记-清除算法: 标记无用对象,然后进行清除回收。缺点: 效率不高,无法清除垃圾碎片
2、标记-整理算法: 标记无用对象,让所有存活的对象都向一端移动,然后清除掉端边界以外的内存。
3、复制算法: 按照内存划分两个相等的内存区域,当一块用完的时候将或者的对象复制到另一块上,然后再把已使用的内存空间清理掉。 缺点: 内存使用率不要,只有原来的一半。
4、分代算法: 根据对象存活周期的不同将内存划分为几块,一般是新生代和老年代,新生代基本采用复制算法,老年采用标记整理算法。
203、说一下JVM有哪些垃圾回收器?
Serial: 最早的单线程串行垃圾回收器
Serial Old: Serial垃圾回收器的老年版本,同样也是单线程,可以作为CMS垃圾回收器的备选预案。
ParNew:是Serail的多线程版本
Parallel: 和ParNew收集器类似是多线程的,但Parallel是吞吐量优先的收集器,可以牺牲等待时间获取系统的吞吐量。
Parallel Old: 是Parallel的老生带版本, Parallel使用复制的内存回收算法,Parallel Old使用的标记整理算法。
CMS: 一种以获得最短停顿时间为目标的收集器,非常使用B/S系统。
G1: 一种兼顾吞吐量和停顿时间的GC实现,是JDK 9 以后的默认GC选项。
204、详解介绍一下CMS垃圾回收器?
CMS是英文Concurrent Mark-Sweep的简称,以牺牲吞吐量为代价来获得最短回收停顿时间的垃圾回收器。对应要求服务器响应速度的应用上,这种垃圾回收器非常适合。在启动JVM的参数加上“-XX:+UserConcMarkSweepGC”来指定CMS垃圾回收器。
CMS使用的是标记-清除算法,所以在gc的时候会产生大量的内存碎片,当剩余内存不能满足程序运行时,系统将会出现Concurrent Mode Failure,临时CMS会采用Serial Old回收器进行垃圾清除,此时的性能会被降低。
205、新生代垃圾回收器和老生代垃圾回收器都有哪些? 有什么区别?
新生代回收器: Serail, ParNew, Parallel Scavenge
老年代回收器: Serial Old, Parallel Old, CMS
整堆回收器:G1
新生代垃圾回收器一般采用复制算法,复制算法的优点是效率高,缺点是内存利用率低;
老年代回收器标记-整理算法进行垃圾回收
206、简述分代垃圾回收器是怎么工作的?
分代垃圾回收器有两个分区: 老生代和新生代,新生代默认的空间占比总空间的1/3,老生代的默认占比是2/3。
新生代使用的是复制算法,新生代里有三个分区,Eden , To Survivor, From Survivor, 它们的默认占比是8:1:1, 它的执行流程如下
把Eden + From Survivor存活的对象放入To Survivor区;
清空Edge 和 From Survivor分区
From Survivor和To Survivor分区交换,From Survivor变To Survivor, To Survivor 变From Survivor。
每次在From Survivor到To Survivor移动时都存活的对象,年龄就+1, 当年龄到达15(默认是15)时,升级为老生代。大对象也会直接进入老生代。
老生代当空间占用到达某个值之后就会触发全局垃圾回收,一般使用标记整理算法。 以上这些循环往复构成了整个垃圾回收的整体执行流程。
207、说一下JVM调优的工具?
JDK自带了很多监控工具,都位于JDK的bin目录下,其中最常用的是jconsole和jvisualvm这两款监控工具
jconsole: 用于对JVM中内存、线程和类等进行监控
jvisualvm: jdk自带的全能分享工具,可以分享: 内存快照,线程快照,程序死锁,监控内存的变化,gc变化等。
208、常用的JVM调优的参数有哪些?
-Xms2g: 初始堆大小为2g
-Xmx2g: 堆最大内存大小为2g
-XX:NewRatio=4: 设置新生代和老年代的内存比为1:4
-XX:SurvivorRatio=8::设置新生代Eden和Survivor比例为8:2
-XX:+UseParNewGC: 指定使用ParNew + Serial Old垃圾回收器组合
-XX:+UseParallelOldGC: 指定使用ParNew + Parnew Old垃圾回收器组合
-XX:+UseConcMarkSweepGC :指定使用CMS + Serial Old垃圾回收器组合
-XX:+PrintGC: 开启打印gc信息
-XX:+PrintGCDetail: 打印gc详细信息。