java 后端开发——JVM面试考点

局部变量表

操作数栈

动态链接

方法出口

磁盘上读取字节码文件，并通过io读取到内存中。
只有使用到的类才会被加载，如new 。在加载过程中会生成一个
Java.Lang.Class对象到堆内存中。作为方法区调用该类的入口。

校验字节码文件的正确性

给内的静态变量分配内存并赋初值

将符号引用转换为直接引用，将类中的静态方法替换为指向内存数据的指针或句柄，这就是静态链接的过程

给类中的静态变量赋予初始值（程序员指定），执行静态代码块

负责加载JVM的核心类库，位于jre/lib下

负责加载jvm扩展类库，位于jre/lib/ext下

负责加载jvm类路径下，程序员写的Class

程序员自定义类加载器，加载自定义路径下的类库

首先，检查一下指定名称的类是否已经加载过，如果加载过了，就不需要再加载，直接返回。

如果此类没有加载过，那么，再判断一下是否有父加载器；如果有父加载器，则由父加载器加载（即调用parent.loadClass(name, false);）.或者是调用bootstrap类加载器来加载。

如果父加载器及bootstrap类加载器都没有找到指定的类，那么调用当前类加载器的findClass方法来完成类加载。

沙箱安全机制：自己写的java.lang.String.class类不会被加载，这样便可以防止核心API库被随意篡改

避免类的重复加载：当父亲已经加载了该类时，就没有必要子ClassLoader再加载一次，保证被加载类的唯一性

当一个ClassLoder装载一个类时，除非显示的使用另外一个ClassLoder，该类    所依赖及引用的类也由这个ClassLoder载入。

创建一个对象时，先判断该类是否被加载过，如果未被加载，先进行类加载。

类加载完成后类的大小确定，jvm分配足够大小的内存空间给该类存放对象数据

对象内存分配方式

内存分配并发冲突问题？

内存分配完成后，需要对内存中的字段赋予零值，保证字段没有设置值也能访问。
如果开启了TLAB，该阶段可以提前到内存分配中进行

一个对象包括对象头、实例数据、内存对齐三个部分。
对象头包括Mark Word 和Kclass Pointer 指针。
如果对象是数组还要加上数组长度。

程序员执行赋值操作，对象字段赋初始值，执行构造方法

对象在堆上分配时，需要使用到GC进行垃圾回收，当对象非常多时，会给GC带来压力，导致性能降低。jvm为了减少这堆分配内存数量。jvm通过逃逸分析确保一个对象不会被外部访问，这样的对象jvm就会在栈上进行分配，当然这个对象必须在栈上找到足够的空间。否则还是会在堆上进行分配。在这种情况下为了尽量是对象在栈上分配，jvm采用标量替换的方式，将一个对象拆分成对象的单个成员属性，而不是直接创建对象。

当Eden 区空间分配满时，会进行一次minor gc ,这时99%的对象都会配置回收，未被回收的对象将会被移动到s0 区 同时分代年龄加1。再次进行minor gc，未被回收的对象将再次被移动到s1区。当未被回收的对象GC分代年龄大于15（默认可设置）时，这些对象将被移动到老年代。如果在minor gc 的过程中s0或者s1区放不下时，对象将会被直接放到老年代中。当到老年代满时，jvm会执行一次full GC 回收 新生代、老年代、元空间的垃圾对象。

minor gc :执行非常频繁，回收速度快。

full gc :回收速度慢，一般执行时间时minor gc  的10 倍左右。所以要尽量减少full gc 的次数。

大对象需要直接放入老年代，因为其需要大量连续的内存空间，如：数组、字符串。在对大对象进行复制移动操作时会消耗性能，降低效率。

jvm 采用分代年龄的方式判断对象是否是长期存在的对象，jvm 会为每个对象赋予一个年龄计数器，对象没逃逸一次gc分代年龄加一，当分代年龄达到15（默认，可设置）时，对象会被移动到老年代

对象动态年龄判断机制一般在minor gc 之后触发，当前survivor 区域中（其中放对象的那块s区），所有对象大小大于等于该 s 区域的50% 时（可设置），会将这个区域大于等于这批年龄最大值的对象放入老年代。 例如：s 区的一批对象， 年龄1 + 年龄2 + ...+年龄n 内存大于等于s 区的50%，那么 年龄大于等于n 的对象将被直接放入老年代。

年轻代每次在minor gc  之前 都会进行判断整个年轻代对象大小（包括垃圾对象）是否大于老年代剩余空间大小。如果小于直接进行minor gc ，如果大于，再判断是否设置-XX:-HandlePromotionFailure（jdk1.8 默认设置）。未设置这个参数将直接进行一次full gc ,如果设置了这个参数，判断 之前minor gc  后进入老年代对象大小的平均值是否大于老年代剩余空间。如果大于直接进行full gc ,full gc 后，老年代还是没有空间放新对象，直接oom。如果小于老年代剩余空间，就执行minor gc  ,如果还是放不下，在进行full gc  。full gc 后还是放不下。直接 oom

给每个对象加一个引用计数器，当一个对象被其他地方引用时，引用计数器加1。当一个引用被释放时计数器减一。当计数器为0时表示这个对象未被任何应用。可以被回收。这个方法实现简单、效率高。但很难解决循环引用问题。所以主流的虚拟机很少使用这种方式进行垃圾回收。

使用GC ROOT 作为对象应用的根节点，向下搜索，搜索到的对象标记为非垃圾对象，其余的自然就是垃圾对象。进行回收

GC ROOT

需要两块同样大小的内存空间A和B，将对象在A内存空间进行分配，当需要进行垃圾回收时，将A内存空间中标记不是垃圾的对象复制到B内存空间，然后将A内存空间全部进行清楚。

使用一块内存空间A，将对象分配在A 内存空间中，当需要进行垃圾回收时，将A 内存中不是垃圾的对象打上标记。清楚其他未标记的对象。其会带来回收效率问题，就是在有大量对象需要标记时会耗费更多的时间。还有一个就是在垃圾回收后会产生大量不连续的内存空间。

根据老年代特点提出的一种垃圾对象回收算法。其标记对象与标记清除方式相同，只是后面回收垃圾对象时采用的是非垃圾对象向一端移动。然后从端点边界外开始回收未被标记的对象

Serial垃圾收集器是单线程垃圾收集器，在执行GC的时候会暂停用户线程（STW），专心执行垃圾回收操作，其年轻代回收采用的标记复制算法，老年的回收采用的标记整理算法。Serial  Old收集器是Serial收集器的老年代版本，它同样是一个单线程收集器。它主要有两大用途：一种用途是在JDK1.5以及以前的版本中与Parallel Scavenge收集器搭配使用，另一种用途是作为CMS收集器的后备方

Parallel 是Serial收集器的多线程版本，除回收垃圾采用多线程外，其他方式与Serial 收集器类似。其默认采用的回收线程数与cpu 核心数相等。该值一般不需要修改。其关注点在于吞吐量（高效使用CPU），吞吐量时指用户线程使用CPU的时间占整个CPU使用时间的比值。新生代采用标记复制算法，老年代采用标记整理算法。Parallel Old收集器是Parallel Scavenge收集器的老年代版本。使用多线程和“标记-整理”算法。在注重吞吐量以及CPU资源的场合，都可以优先考虑  Parallel  Scavenge收集器和Parallel  Old收集器(JDK8默认的新生代和老年代收集器)。

ParNew收集器和parallel收集器类似，其区别在于ParNew收集器可以和CMS收集器配置使用。新生代采用标记复制算法，老年代采用标记整理算法。它是许多运行在Server模式下的虚拟机的首要选择，除了Serial收集器外，只有它能与CMS收集器（真正意义上的并发收  集器，后面会介绍到）配合工作。

CMS（Concurrent Mark Sweep）收集器是一种获取最短用户线程停顿时间为目标的收集器。
它是hotStop 虚拟机第一个真正意义上的并发收集器。它第一次实现了用户线程和垃圾回收线程同步工作（基本）。
CMS 是一个基于标记清楚算法的垃圾收集器，设置jvm 参数开启XX:+UseCMSCompactAtFullCollection，
实现标记整理以减少标记清除带来的大量内存碎片问题。

CMS垃圾收集器回收过程

CMS垃圾收集器缺点

CMS并发标记问题

G1（Garbage-First）是一款面向服务器的垃圾回收器，主要用在多CPU和大内存服务的垃圾回收，以极高的效率满足垃圾回收暂停用户线程时间，同时满足高吞吐量

G1内存模型

G1垃圾回收过程

G1 收集器的优点

G1垃圾收集分类

G1回收器使用场景

top  查找cpu占用高进程id

top -p pid  查出单个进程，输入大写 H 。显示出所以线程信息

jstack 64667 | grep -A 10 fc9c(线程id 十六进制)

java -jar  ‐Xloggc:./gc‐%t.log ‐XX:+PrintGCDetails ‐XX:+PrintGCDateStamps ‐XX:+PrintGCTimeStamps ‐XX:+PrintGCCause ‐XX:+UseGCLogFileRotation ‐XX:NumberOfGCLogFiles=10 ‐XX:GCLogFileSize=100Mxxx.jar

gceasy(https://gceasy.io)，可以  上传gc文件，然后他会利用可视化的界面来展现GC情况

由字母和数字组成的字符串或者数字常量。字面量只可以右值出现，所谓右值是指等号右边的值，如：int a=1 这里的a为左值，1为右值。在这个例子中1就是字面量。

符号引用是编译原理中的概念，是相对于直接引用来说的。主要包括了三类常量