天天看點

面試必問之JVM篇!!一、簡單聊聊JVM二、JVM面試題

  • 1、詳細jvm記憶體模型
  • 2、講講什麼情況下回出現記憶體溢出,記憶體洩漏?
  • 3、說說Java線程棧
  • 4、JVM 年輕代到年老代的晉升過程的判斷條件是什麼呢?
  • 5、JVM 出現 fullGC 很頻繁,怎麼去線上排查問題?
  • 6、類加載為什麼要使用雙親委派模式,有沒有什麼場景是打破了這個模式?
  • 7、類的執行個體化順序
  • 8、JVM垃圾回收機制,何時觸發MinorGC等操作
  • 9、JVM 中一次完整的 GC 流程(從 ygc 到 fgc)是怎樣的
  • 10、各種回收器,各自優缺點,重點CMS、G1
  • 11、各種回收算法
  • 12、OOM錯誤,stackoverflow錯誤,permgen space錯誤
面試必問之JVM篇!!一、簡單聊聊JVM二、JVM面試題

聲明:全文預設指的是HotSpot VM

一、簡單聊聊JVM

1.1先來看看簡單的Java程式

現在我有一個JavaBean:

public class Java3y {

    // 姓名
    private String name;

    // 年齡
    private int age;

       //.....各種get/set方法/toString
}
           

一個測試類:

public class Java3yTest {

    public static void main(String[] args) {
        
        Java3y java3y = new Java3y();
        java3y.setName("Java3y");
        System.out.println(java3y);

    }
}
           

我們在初學的時候肯定用過

javac

來編譯.java檔案代碼,用過

java

指令來執行編譯後生成的.class檔案。

Java源檔案:

在使用IDE點選運作的時候其實就是将這兩個指令結合起來了(編譯并運作),友善我們開發。

生成class檔案

解析class檔案得到結果

1.2編譯過程

.java檔案是由Java源碼編譯器(上述所說的javac.exe)來完成,流程圖如下所示:

Java源碼編譯由以下三個過程組成:

  • 分析和輸入到符号表
  • 注解處理
  • 語義分析和生成class檔案

1.2.1編譯時期-文法糖

文法糖可以看做是編譯器實作的一些“小把戲”,這些“小把戲”可能會使得效率“大提升”。

最值得說明的就是泛型了,這個文法糖可以說我們是經常會使用到的!

  • 泛型隻會在Java源碼中存在,編譯過後會被替換為原來的原生類型(Raw Type,也稱為裸類型)了。這個過程也被稱為:泛型擦除。

有了泛型這顆文法糖以後:

  • 代碼更加簡潔【不用強制轉換】
  • 程式更加健壯【隻要編譯時期沒有警告,那麼運作時期就不會出現ClassCastException異常】
  • 可讀性和穩定性【在編寫集合的時候,就限定了類型】

了解泛型更多的知識:

1.3JVM實作跨平台

至此,我們通過javac.exe編譯器編譯我們的.java源代碼檔案生成出.class檔案了!

這些.class檔案很明顯是不能直接運作的,它不像C語言(編譯cpp後生成exe檔案直接運作)

這些.class檔案是交由JVM來解析運作!

  • JVM是運作在作業系統之上的,每個作業系統的指令是不同的,而JDK是區分作業系統的,隻要你的本地系統裝了JDK,這個JDK就是能夠和目前系統相容的。
  • 而class位元組碼運作在JVM之上,是以不用關心class位元組碼是在哪個作業系統編譯的,隻要符合JVM規範,那麼,這個位元組碼檔案就是可運作的。
  • 是以Java就做到了跨平台—>一次編譯,到處運作!

1.4class檔案和JVM的恩怨情仇

1.4.1類的加載時機

現在我們例子中生成的兩個.class檔案都會直接被加載到JVM中嗎??

虛拟機規範則是嚴格規定了有且隻有5種情況必須立即對類進行“初始化”(class檔案加載到JVM中):

  • 建立類的執行個體(new 的方式)。通路某個類或接口的靜态變量,或者對該靜态變量指派,調用類的靜态方法
  • 反射的方式
  • 初始化某個類的子類,則其父類也會被初始化
  • Java虛拟機啟動時被标明為啟動類的類,直接使用java.exe指令來運作某個主類(包含main方法的那個類)
  • 當使用JDK1.7的動态語言支援時(…)

是以說:

  • Java類的加載是動态的,它并不會一次性将所有類全部加載後再運作,而是保證程式運作的基礎類(像是基類)完全加載到jvm中,至于其他類,則在需要的時候才加載。這當然就是為了節省記憶體開銷。

1.4.2如何将類加載到jvm

class檔案是通過類的加載器裝載到jvm中的!

Java預設有三種類加載器:

面試必問之JVM篇!!一、簡單聊聊JVM二、JVM面試題

各個加載器的工作責任:

  1. Bootstrap ClassLoader:負責加載$JAVA_HOME中jre/lib/rt.jar裡所有的class,由C++實作,不是ClassLoader子類
  2. Extension ClassLoader:負責加載java平台中擴充功能的一些jar包,包括$JAVA_HOME中jre/lib/*.jar或-Djava.ext.dirs指定目錄下的jar包

工作過程:

  1. 當AppClassLoader加載一個class時,它首先不會自己去嘗試加載這個類,而是把類加載請求委派給父類加載器ExtClassLoader去完成。
  2. 當ExtClassLoader加載一個class時,它首先也不會自己去嘗試加載這個類,而是把類加載請求委派給BootStrapClassLoader去完成。
  3. 如果BootStrapClassLoader加載失敗(例如在$JAVA_HOME/jre/lib裡未查找到該class),會使用ExtClassLoader來嘗試加載;
  4. 若ExtClassLoader也加載失敗,則會使用AppClassLoader來加載
  5. 如果AppClassLoader也加載失敗,則會報出異常ClassNotFoundException

其實這就是所謂的雙親委派模型。簡單來說:如果一個類加載器收到了類加載的請求,它首先不會自己去嘗試加載這個類,而是把請求委托給父加載器去完成,依次向上。

好處:

  • 防止記憶體中出現多份同樣的位元組碼(安全性角度)

特别說明:

  • 類加載器在成功加載某個類之後,會把得到的 java.lang.Class類的執行個體緩存起來。下次再請求加載該類的時候,類加載器會直接使用緩存的類的執行個體,而不會嘗試再次加載。

1.4.2類加載詳細過程

加載器加載到jvm中,接下來其實又分了好幾個步驟:

  • 加載,查找并加載類的二進制資料,在Java堆中也建立一個java.lang.Class類的對象。
  • 連接配接,連接配接又包含三塊内容:驗證、準備、初始化。
    • 驗證,檔案格式、中繼資料、位元組碼、符号引用驗證;
    • 準備,為類的靜态變量配置設定記憶體,并将其初始化為預設值
    • 解析,把類中的符号引用轉換為直接引用
  • 初始化,為類的靜态變量賦予正确的初始值。
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1.4.3JIT即時編輯器

一般我們可能會想:JVM在加載了這些class檔案以後,針對這些位元組碼,逐條取出,逐條執行–>解析器解析。

但如果是這樣的話,那就太慢了!

我們的JVM是這樣實作的:

  • 就是把這些Java位元組碼重新編譯優化,生成機器碼,讓CPU直接執行。這樣編出來的代碼效率會更高。
  • 編譯也是要花費時間的,我們一般對熱點代碼做編譯,非熱點代碼直接解析就好了。

熱點代碼解釋:一、多次調用的方法。二、多次執行的循環體

使用熱點探測來檢測是否為熱點代碼,熱點探測有兩種方式:

  • 采樣
  • 計數器

目前HotSpot使用的是計數器的方式,它為每個方法準備了兩類計數器:

  • 方法調用計數器(Invocation Counter)
  • 回邊計數器(Back EdgeCounter)。
  • 在确定虛拟機運作參數的前提下,這兩個計數器都有一個确定的門檻值,當計數器超過門檻值溢出了,就會觸發JIT編譯。
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1.4.4回到例子中

按我們程式來走,我們的Java3yTest.class檔案會被AppClassLoader加載器(因為ExtClassLoader和BootStrap加載器都不會加載它[雙親委派模型])加載到JVM中。 随後發現了要使用Java3y這個類,我們的Java3y.class檔案會被AppClassLoader加載器(因為ExtClassLoader和BootStrap加載器都不會加載它[雙親委派模型])加載到JVM中。

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詳情參考:

淺解JVM加載class檔案

添加連結描述JVM雜談之JIT

擴充閱讀:

深入探讨 Java 類加載器

深入淺出 JIT 編譯器

Java 類加載器(ClassLoader)的實際使用場景有哪些?

1.5類加載完以後JVM幹了什麼?

在類加載檢查通過後,接下來虛拟機将為新生對象配置設定記憶體。

1.5.1JVM的記憶體模型

首先我們來了解一下JVM的記憶體模型的怎麼樣的:

  • 基于jdk1.8畫的JVM的記憶體模型—>我畫得比較細。
面試必問之JVM篇!!一、簡單聊聊JVM二、JVM面試題

簡單看了一下記憶體模型,簡單看看每個區域究竟存儲的是什麼(幹的是什麼):

  • 堆:存放對象執行個體,幾乎所有的對象執行個體都在這裡配置設定記憶體
  • 虛拟機棧:虛拟機棧描述的是Java方法執行的記憶體模型:每個方法被執行的時候都會同時建立一個棧幀(Stack Frame)用于存儲局部變量表、操作棧、動态連結、方法出口等資訊
  • 本地方法棧:本地方法棧則是為虛拟機使用到的Native方法服務。
  • 方法區:存儲已被虛拟機加載的類中繼資料資訊(元空間)
  • 程式計數器:目前線程所執行的位元組碼的行号訓示器

1.5.2例子中的流程

面試必問之JVM篇!!一、簡單聊聊JVM二、JVM面試題

我來宏觀簡述一下我們的例子中的工作流程:

  1. 通過java.exe運作Java3yTest.class,随後被加載到JVM中,元空間存儲着類的資訊(包括類的名稱、方法資訊、字段資訊…)。
  2. 然後JVM找到Java3yTest的主函數入口(main),為main函數建立棧幀,開始執行main函數
  3. main函數的第一條指令是Java3y java3y = new Java3y();就是讓JVM建立一個Java3y對象,但是這時候方法區中沒有Java3y類的資訊,是以JVM馬上加載Java3y類,把Java3y類的類型資訊放到方法區中(元空間)
  4. 加載完Java3y類之後,Java虛拟機做的第一件事情就是在堆區中為一個新的Java3y執行個體配置設定記憶體, 然後調用構造函數初始化Java3y執行個體,這個Java3y執行個體持有着指向方法區的Java3y類的類型資訊(其中包含有方法表,java動态綁定的底層實作)的引用
  5. 當使用java3y.setName(“Java3y”);的時候,JVM根據java3y引用找到Java3y對象,然後根據Java3y對https://www.zhihu.com/question/30301819象持有的引用定位到方法區中Java3y類的類型資訊的方法表,獲得setName()函數的位元組碼的位址
  6. 為setName()函數建立棧幀,開始運作setName()函數

從微觀上其實還做了很多東西,正如上面所說的類加載過程(加載–>連接配接(驗證,準備,解析)–>初始化),在類加載完之後jvm為其配置設定記憶體(配置設定記憶體中也做了非常多的事)。由于這些步驟并不是一步一步往下走,會有很多的“混沌bootstrap”的過程,是以很難描述清楚。

擴充閱讀:

先有Class對象還是先有Object

參考資料:

java程式編譯和運作的過程

java jvm運作機制及基本原理

1.6簡單聊聊各種常量池

在寫這篇文章的時候,原本以為我對String s = “aaa”;類似這些題目已經是不成問題了,直到我遇到了String.intern()這樣的方法與諸如String s1 = new String(“1”) + new String(“2”);混合一起用的時候

  • 我發現,我還是太年輕了。

首先我是先閱讀了美團技術團隊的這篇文章:深入解析String#intern

嗯,然後就懵逼了。我摘抄一下他的例子:

public static void main(String[] args) {
    String s = new String("1");
    s.intern();
    String s2 = "1";
    System.out.println(s == s2);

    String s3 = new String("1") + new String("1");
    s3.intern();
    String s4 = "11";
    System.out.println(s3 == s4);
}
           

列印結果是

  • jdk7,8下false true

調換一下位置後:

public static void main(String[] args) {

    String s = new String("1");
    String s2 = "1";
    s.intern();
    System.out.println(s == s2);

    String s3 = new String("1") + new String("1");
    String s4 = "11";
    s3.intern();
    System.out.println(s3 == s4);
}
           

列印結果為:

  • jdk7,8下false false

文章中有很詳細的解析,但我簡單閱讀了幾次以後還是很懵逼。是以我知道了自己的知識點還存在漏洞,後面閱讀了一下R大之前寫過的文章:

請别再拿“String s = new String(“xyz”);建立了多少個String執行個體”來面試了吧

看完了之後,就更加懵逼了。

後來,在zhihu上看到了這個回答:

Java 中new String(“字面量”) 中 “字面量” 是何時進入字元串常量池的?

結合網上資料和自己的思考,下面整理一下對常量池的了解~~

1.6.1各個常量池的情況

針對于jdk1.7之後:

  • 1.6.1各個常量池的情況
  • 針對于jdk1.7之後:

常量池存儲的是:

  • 字面量(Literal):文本字元串等---->用雙引号引起來的字元串字面量都會進這裡面
  • 符号引用(Symbolic References)
    • 類和接口的全限定名(Full Qualified Name)
    • 字段的名稱和描述符(Descriptor)
    • 方法的名稱和描述符

常量池(Constant Pool Table),用于存放編譯期生成的各種字面量和符号引用,這部分内容将在類加載後進入方法區的運作時常量池中存放—>來源:深入了解Java虛拟機 JVM進階特性與最佳實踐(第二版)

現在我們的運作時常量池隻是換了一個位置(原本來方法區,現在在堆中),但可以明确的是:類加載後,常量池中的資料會在運作時常量池中存放!

别人總結的常量池:

它是Class檔案中的内容,還不是運作時的内容,不要了解它是個池子,其實就是Class檔案中的位元組碼指

HotSpot VM裡,記錄interned string的一個全局表叫做StringTable,它本質上就是個HashSet。注意它隻存儲對java.lang.String執行個體的引用,而不存儲String對象的内容

字元串常量池隻存儲引用,不存儲内容!

再來看一下我們的intern方法:

* When the intern method is invoked, if the pool already contains a
 * string equal to this {@code String} object as determined by
 * the {@link #equals(Object)} method, then the string from the pool is
 * returned. Otherwise, this {@code String} object is added to the
 * pool and a reference to this {@code String} object is returned.
           
  • 如果常量池中存在目前字元串,那麼直接傳回常量池中它的引用。
  • 如果常量池中沒有此字元串, 會将此字元串引用儲存到常量池中後, 再直接傳回該字元串的引用!

1.6.2解析題目

本來打算寫注釋的方式來解釋的,但好像挺難說清楚的。我還是畫圖吧…

public static void main(String[] args) {

 
    String s = new String("1");

    s.intern();


    String s2 = "1";

    System.out.println(s == s2);// false
    System.out.println("-----------關注公衆号:Java3y-------------");
}
           

第一句:

String s = new String("1");

面試必問之JVM篇!!一、簡單聊聊JVM二、JVM面試題

第二句:

s.intern()

;發現字元串常量池中已經存在"1"字元串對象,直接傳回字元串常量池中對堆的引用(但沒有接收)–>此時s引用還是指向着堆中的對象

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第三句:

String s2 = "1"

;發現字元串常量池已經儲存了該對象的引用了,直接傳回字元串常量池對堆中字元串的引用

面試必問之JVM篇!!一、簡單聊聊JVM二、JVM面試題

很容易看到,兩條引用是不一樣的!是以傳回false。

public static void main(String[] args) {

        System.out.println("-----------關注公衆号:Java3y-------------");

        String s3 = new String("1") + new String("1");


        s3.intern();


        String s4 = "11";
        System.out.println(s3 == s4); // true
    }
           

第一句:String s3 = new String(“1”) + new String(“1”);注意:此時"11"對象并沒有在字元串常量池中儲存引用。

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第二句:

s3.intern()

;發現"11"對象并沒有在字元串常量池中,于是将"11"對象在字元串常量池中儲存目前字元串的引用,并傳回目前字元串的引用(但沒有接收)

面試必問之JVM篇!!一、簡單聊聊JVM二、JVM面試題

第三句:String s4 = “11”;發現字元串常量池已經存在引用了,直接傳回(拿到的也是與s3相同指向的引用)

面試必問之JVM篇!!一、簡單聊聊JVM二、JVM面試題

根據上述所說的:最後會傳回true~~~

如果還是不太清楚的同學,可以試着接收一下intern()方法的傳回值,再看看上述的圖,應該就可以了解了

下面的就由各位來做做,看是不是掌握了:

public static void main(String[] args) {

        String s = new String("1");
        String s2 = "1";
        s.intern();
        System.out.println(s == s2);//false

        String s3 = new String("1") + new String("1");
        String s4 = "11";
        s3.intern();
        System.out.println(s3 == s4);//false
    }
           

還有

public static void main(String[] args) {
        String s1 = new String("he") + new String("llo");
        String s2 = new String("h") + new String("ello");
        String s3 = s1.intern();
        String s4 = s2.intern();
        System.out.println(s1 == s3);// true
        System.out.println(s1 == s4);// true
    }
           

1.7GC垃圾回收

可以說GC垃圾回收是JVM中一個非常重要的知識點,應該非常詳細去講解的。但在我學習的途中,我已經發現了有很好的文章去講解垃圾回收的了。

是以,這裡我隻簡單介紹一下垃圾回收的東西,詳細的可以到下面的面試題中查閱和最後給出相關的資料閱

讀吧~

1.7.1JVM垃圾回收簡單介紹

在C++中,我們知道建立出的對象是需要手動去delete掉的。我們Java程式運作在JVM中,JVM可以幫我們“自動”回收不需要的對象,對我們來說是十分友善的。

雖然說“自動”回收了我們不需要的對象,但如果我們想變強,就要變秃…不對,就要去了解一下它究竟是怎麼幹的,理論的知識有哪些。

首先,JVM回收的是垃圾,垃圾就是我們程式中已經是不需要的了。垃圾收集器在對堆進行回收前,第一件事情就是要确定這些對象之中哪些還“存活”着,哪些已經“死去”。判斷哪些對象“死去”常用有兩種方式:

  • 引用計數法–>這種難以解決對象之間的循環引用的問題
  • 可達性分析算法–>主流的JVM采用的是這種方式
    面試必問之JVM篇!!一、簡單聊聊JVM二、JVM面試題

現在已經可以判斷哪些對象已經“死去”了,我們現在要對這些“死去”的對象進行回收,回收也有好幾種算法:

  • 标記-清除算法
  • 複制算法
  • 标記-整理算法
  • 分代收集算法

(這些算法詳情可看下面的面試題内容)~

無論是可達性分析算法,還是垃圾回收算法,JVM使用的都是準确式GC。JVM是使用一組稱為OopMap的資料結構,來存儲所有的對象引用(這樣就不用周遊整個記憶體去查找了,空間換時間)。

并且不會将所有的指令都生成OopMap,隻會在安全點上生成OopMap,在安全區域上開始GC。

  • 在OopMap的協助下,HotSpot可以快速且準确地完成GC Roots枚舉(可達性分析)。

上面所講的垃圾收集算法隻能算是方法論,落地實作的是垃圾收集器:

  • Serial收集器
  • ParNew收集器
  • Parallel Scavenge收集器
  • Serial Old收集器
  • Parallel Old收集器
  • CMS收集器
  • G1收集器

上面這些收集器大部分是可以互相組合使用的

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1.8JVM參數與調優

很多做過JavaWeb項目(ssh/ssm)這樣的同學可能都會遇到過OutOfMemory這樣的錯誤。一般解決起來也很友善,在啟動的時候加個參數就行了。

上面也說了很多關于JVM的東西—>JVM對記憶體的劃分啊,JVM各種的垃圾收集器啊。

記憶體的配置設定的大小啊,使用哪個收集器啊,這些都可以由我們根據需求,現實情況來指定的,這裡就不詳細說了,等真正用到的時候才回來填坑吧~~~~

參考資料:

JVM系列三:JVM參數設定、分析

二、JVM面試題

拿些常見的JVM面試題來做做,加深一下了解和查缺補漏:

1、詳細jvm記憶體模型

2、講講什麼情況下回出現記憶體溢出,記憶體洩漏?

3、說說Java線程棧

4、JVM 年輕代到年老代的晉升過程的判斷條件是什麼呢?

5、JVM 出現 fullGC 很頻繁,怎麼去線上排查問題?

6、類加載為什麼要使用雙親委派模式,有沒有什麼場景是打破了這個模式?

7、類的執行個體化順序

8、JVM垃圾回收機制,何時觸發MinorGC等操作

9、JVM 中一次完整的 GC 流程(從 ygc 到 fgc)是怎樣的

10、各種回收器,各自優缺點,重點CMS、G1

11、各種回收算法

12、OOM錯誤,stackoverflow錯誤,permgen space錯誤

題目來源:

https://www.jianshu.com/p/a07d1d4004b0

2.1詳細jvm記憶體模型

根據 JVM 規範,JVM 記憶體共分為虛拟機棧、堆、方法區、程式計數器、本地方法棧五個部分。

面試必問之JVM篇!!一、簡單聊聊JVM二、JVM面試題

具體可能會聊聊jdk1.7以前的PermGen(永久代),替換成Metaspace(元空間)

  • 原本永久代存儲的資料:符号引用(Symbols)轉移到了native heap;字面量(interned strings)轉移到了java heap;類的靜态變量(class statics)轉移到了java heap
  • Metaspace(元空間)存儲的是類的中繼資料資訊(metadata)

    元空間的本質和永久代類似,都是對JVM規範中方法區的實作。不過元空間與永久代之間最大的差別在于:元空間并不在虛拟機中,而是使用本地記憶體。

  • 替換的好處:一、字元串存在永久代中,容易出現性能問題和記憶體溢出。二、永久代會為 GC 帶來不必要的複雜度,并且回收效率偏低
面試必問之JVM篇!!一、簡單聊聊JVM二、JVM面試題

圖檔來源:https://blog.csdn.net/tophawk/article/details/78704074

參考資料:

https://www.cnblogs.com/paddix/p/5309550.html

https://www.jianshu.com/p/a07d1d4004b0

2.2講講什麼情況下回出現記憶體溢出,記憶體洩漏?

記憶體洩漏的原因很簡單:

  • 對象是可達的(一直被引用)
  • 但是對象不會被使用

常見的記憶體洩漏例子:

public static void main(String[] args) {

        Set set = new HashSet();

        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            Object object = new Object();
            set.add(object);

            // 設定為空,這對象我不再用了
            object = null;
        }

        // 但是set集合中還維護這obj的引用,gc不會回收object對象
        System.out.println(set);
    }
           

解決這個記憶體洩漏問題也很簡單,将set設定為null,那就可以避免上訴記憶體洩漏問題了。其他記憶體洩漏得一步一步分析了。

記憶體洩漏參考資料:

https://www.ibm.com/developerworks/cn/java/l-JavaMemoryLeak/

記憶體溢出的原因:

  • 記憶體洩露導緻堆棧記憶體不斷增大,進而引發記憶體溢出。
  • 大量的jar,class檔案加載,裝載類的空間不夠,溢出
  • 操作大量的對象導緻堆記憶體空間已經用滿了,溢出
  • nio直接操作記憶體,記憶體過大導緻溢出

參考資料:

https://www.cnblogs.com/bingosblog/p/6661527.html

http://www.importnew.com/14604.html

2.3說說線程棧

這裡的線程棧應該指的是虛拟機棧吧…

這裡的線程棧應該指的是虛拟機棧吧…

JVM規範讓每個Java線程擁有自己的獨立的JVM棧,也就是Java方法的調用棧。

當方法調用的時候,會生成一個棧幀。棧幀是儲存在虛拟機棧中的,棧幀存儲了方法的局部變量表、操作數棧、動态連接配接和方法傳回位址等資訊

線程運作過程中,隻有一個棧幀是處于活躍狀态,稱為“目前活躍棧幀”,目前活動棧幀始終是虛拟機棧的棧頂元素。

通過jstack工具檢視線程狀态

參考資料:

http://wangwengcn.iteye.com/blog/1622195

https://www.cnblogs.com/Codenewbie/p/6184898.html

https://blog.csdn.net/u011734144/article/details/60965155

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2.4JVM 年輕代到年老代的晉升過程的判斷條件是什麼呢?

  1. 部分對象會在From和To區域中複制來複制去,如此交換15次(由JVM參數MaxTenuringThreshold決定,這個參數預設是15),最終如果還是存活,就存入到老年代。
  2. 如果對象的大小大于Eden的二分之一會直接配置設定在old,如果old也配置設定不下,會做一次majorGC,如果小于eden的一半但是沒有足夠的空間,就進行minorgc也就是新生代GC。
  3. minor gc後,survivor仍然放不下,則放到老年代
  4. 動态年齡判斷 ,大于等于某個年齡的對象超過了survivor空間一半 ,大于等于某個年齡的對象直接進入老年代

2.5JVM 出現 fullGC 很頻繁,怎麼去線上排查問題

這題就依據full GC的觸發條件來做:

  • 如果有perm gen的話(jdk1.8就沒了),要給perm gen配置設定空間,但沒有足夠的空間時,會觸發full gc。
    • 是以看看是不是perm gen區的值設定得太小了。
  • System.gc()方法的調用
    • 這個一般沒人去調用吧~~~
  • 當統計得到的Minor GC晉升到舊生代的平均大小大于老年代的剩餘空間,則會觸發full gc(這就可以從多個角度上看了)
    • 是不是頻繁建立了大對象(也有可能eden區設定過小)(大對象直接配置設定在老年代中,導緻老年代空間不足—>進而頻繁gc)
    • 是不是老年代的空間設定過小了(Minor GC幾個對象就大于老年代的剩餘空間了)
      面試必問之JVM篇!!一、簡單聊聊JVM二、JVM面試題

2.6類加載為什麼要使用雙親委派模式,有沒有什麼場景是打破了這個模式?

雙親委托模型的重要用途是為了解決類載入過程中的安全性問題。

  • 假設有一個開發者自己編寫了一個名為java.lang.Object的類,想借此欺騙JVM。現在他要使用自定義ClassLoader來加載自己編寫的java.lang.Object類。
  • 然而幸運的是,雙親委托模型不會讓他成功。因為JVM會優先在Bootstrap ClassLoader的路徑下找到java.lang.Object類,并載入它

Java的類加載是否一定遵循雙親委托模型?

  • 在實際開發中,我們可以通過自定義ClassLoader,并重寫父類的loadClass方法,來打破這一機制。

參考資料:

  • https://blog.csdn.net/markzy/article/details/53192993

2.7類的執行個體化順序

1. 父類靜态成員和靜态初始化塊 ,按在代碼中出現的順序依次執行

2. 子類靜态成員和靜态初始化塊 ,按在代碼中出現的順序依次執行

3. 父類執行個體成員和執行個體初始化塊 ,按在代碼中出現的順序依次執行

4. 父類構造方法

5. 子類執行個體成員和執行個體初始化塊 ,按在代碼中出現的順序依次執行

6. 子類構造方法

檢驗一下是不是真懂了:

class Dervied extends Base {


    private String name = "Java3y";

    public Dervied() {
        tellName();
        printName();
    }

    public void tellName() {
        System.out.println("Dervied tell name: " + name);
    }

    public void printName() {
        System.out.println("Dervied print name: " + name);
    }

    public static void main(String[] args) {

        new Dervied();
    }
}

class Base {

    private String name = "公衆号";

    public Base() {
        tellName();
        printName();
    }

    public void tellName() {
        System.out.println("Base tell name: " + name);
    }

    public void printName() {
        System.out.println("Base print name: " + name);
    }
}
           

輸出資料:

Dervied tell name: null
Dervied print name: null
Dervied tell name: Java3y
Dervied print name: Java3y
           

第一次做錯的同學點個贊,加個關注不過分吧(hahaha

2.8JVM垃圾回收機制,何時觸發MinorGC等操作

當young gen中的eden區配置設定滿的時候觸發MinorGC(新生代的空間不夠放的時候).

2.9JVM 中一次完整的 GC 流程(從 ygc 到 fgc)是怎樣的

這題不是很明白意思(水準有限…如果知道這題的意思可在評論區留言呀~~)

  • 因為按我的了解:執行fgc是不會執行ygc的呀~~

因為按我的了解:執行fgc是不會執行ygc的呀~~

YGC和FGC是什麼

  • YGC :對新生代堆進行gc。頻率比較高,因為大部分對象的存活壽命較短,在新生代裡被回收。性能耗費較小。
  • FGC :全堆範圍的gc。預設堆空間使用到達80%(可調整)的時候會觸發fgc。以我們生産環境為例,一般比較少會觸發fgc,有時10天或一周左右會有一次。

什麼時候執行YGC和FGC

  • a.eden空間不足,執行 young gc
  • b.old空間不足,perm空間不足,調用方法System.gc() ,ygc時的悲觀政策, dump live的記憶體資訊時(jmap –dump:live),都會執行full gc

2.10各種回收算法

GC最基礎的算法有三種:

  • 标記 -清除算法
  • 複制算法
  • 标記-壓縮算法
  • 我們常用的垃圾回收器一般都采用分代收集算法(其實就是組合上面的算法,不同的區域使用不同的算法)。

具體:

  • 标記-清除算法,“标記-清除”(Mark-Sweep)算法,如它的名字一樣,算法分為“标記”和“清除”兩個階段:首先标記出所有需要回收的對象,在标記完成後統一回收掉所有被标記的對象。
  • 複制算法,“複制”(Copying)的收集算法,它将可用記憶體按容量劃分為大小相等的兩塊,每次隻使用其中的一塊。當這一塊的記憶體用完了,就将還存活着的對象複制到另外一塊上面,然後再把已使用過的記憶體空間一次清理掉。
  • 标記-壓縮算法,标記過程仍然與“标記-清除”算法一樣,但後續步驟不是直接對可回收對象進行清理,而是讓所有存活的對象都向一端移動,然後直接清理掉端邊界以外的記憶體
  • 分代收集算法,“分代收集”(Generational Collection)算法,把Java堆分為新生代和老年代,這樣就可以根據各個年代的特點采用最适當的收集算法。

2.11各種回收器,各自優缺點,重點CMS、G1

圖來源于《深入了解Java虛拟機:JVM進階特效與最佳實作》,圖中兩個收集器之間有連線,說明它們可以配合使用.

面試必問之JVM篇!!一、簡單聊聊JVM二、JVM面試題
  • Serial收集器,串行收集器是最古老,最穩定以及效率高的收集器,但可能會産生較長的停頓,隻使用一個線程去回收。
  • ParNew收集器,ParNew收集器其實就是Serial收集器的多線程版本。
  • Parallel收集器,Parallel Scavenge收集器類似ParNew收集器,Parallel收集器更關注系統的吞吐量。
  • Parallel Old收集器,Parallel Old是Parallel Scavenge收集器的老年代版本,使用多線程“标記-整理”算法
  • CMS收集器,CMS(Concurrent Mark Sweep)收集器是一種以擷取最短回收停頓時間為目标的收集器。它需要消耗額外的CPU和記憶體資源,在CPU和記憶體資源緊張,CPU較少時,會加重系統負擔。CMS無法處理浮動垃圾。CMS的“标記-清除”算法,會導緻大量空間碎片的産生。
  • G1收集器,G1 (Garbage-First)是一款面向伺服器的垃圾收集器,主要針對配備多顆處理器及大容量記憶體的機器. 以極高機率滿足GC停頓時間要求的同時,還具備高吞吐量性能特征。

2.12stackoverflow錯誤,permgen space錯誤

stackoverflow錯誤主要出現:

  • 在虛拟機棧中(線程請求的棧深度大于虛拟機棧鎖允許的最大深度)

    permgen space錯誤(針對jdk之前1.7版本):

  • 在虛拟機棧中(線程請求的棧深度大于虛拟機棧鎖允許的最大深度)
  • permgen space錯誤(針對jdk之前1.7版本):

三、總結

總的來說,JVM在初級的層面上還是偏理論多,可能要做具體的東西才會有更深的體會。這篇主要是入個門吧~

這篇文章懶懶散散也算把JVM比較重要的知識點理了一遍了,後面打算學學,寫寫SpringCloud的東西。

參考資料:

  • 《深入了解Java虛拟機 JVM進階特性與最佳實踐(第二版)》
  • 純潔的微笑jvm專欄:https://zhuanlan.zhihu.com/p/25511795
  • SexyCode jvm專欄:https://blog.csdn.net/column/details/15618.html?&page=1
  • javaGC流程:https://blog.csdn.net/yangyang12345555/article/details/79257171