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Jvm最新面试题,2021年面试题及答案汇总

全部答案,更新日期:12月29日,直接下载吧!

下载链接:高清172份,累计 7701 页大厂面试题 PDF

1、堆

JVM内存管理最大的一块,对被线程共享,目的是存放对象的实例,几乎所欲的对象实例都会放在这里,当堆没有可用空间时,会抛出OOM异常.根据对象的存活周期不同,JVM把对象进行分代管理,由垃圾回收器进行垃圾的回收管理

2、老年代与标记复制算法

而老年代因为每次只回收少量对象,因而采用 Mark-Compact 算法。

1、 JAVA 虚拟机提到过的处于方法区的永生代(Permanet Generation), 它用来存储 class 类,常量,方法描述等。对永生代的回收主要包括废弃常量和无用的类。

2、 对象的内存分配主要在新生代的 Eden Space 和 Survivor Space 的 From Space(Survivor 目前存放对象的那一块),少数情况会直接分配到老生代。

3、 当新生代的 Eden Space 和 From Space 空间不足时就会发生一次 GC,进行 GC 后, EdenSpace 和 From Space 区的存活对象会被挪到 To Space,然后将 Eden Space 和 FromSpace 进行清理。

4、 如果 To Space 无法足够存储某个对象,则将这个对象存储到老生代。

5、 在进行 GC 后,使用的便是 Eden Space 和 To Space 了,如此反复循环。

6、 当对象在 Survivor 去躲过一次 GC 后,其年龄就会+1。默认情况下年龄到达 15 的对象会被移到老生代中。

3、分代回收

分代回收基于两个事实:大部分对象很快就不使用了,还有一部分不会立即无用,但也不会持续很长时间

年轻代->标记-复制

老年代->标记-清除

4、说一下堆和栈的区别

1、 物理地址 堆的物理地址分配对对象是不连续的。因此性能慢些。在GC的时候也要考虑到不连续的分配,所以有各种算法。比如,标记-消除,复制,标记-压缩,分代(即新生代使用复制算法,老年代使用标记——压缩) 栈使用的是数据结构中的栈,先进后出的原则,物理地址分配是连续的。所以性能快。

2、 内存分别 堆因为是不连续的,所以分配的内存是在运行期确认的,因此大小不固定。一般堆大小远远大于栈。栈是连续的,所以分配的内存大小要在编译期就确认,大小是固定的。

3、 存放的内容 堆存放的是对象的实例和数组。因此该区更关注的是数据的存储 栈存放:局部变量,操作数栈,返回结果。该区更关注的是程序方法的执行。

4、 程序的可见度 堆对于整个应用程序都是共享、可见的。栈只对于线程是可见的。所以也是线程私有。他的生命周期和线程相同。

5、方法区/永久代(线程共享)

即我们常说的永久代(Permanent Generation), 用于存储被 JVM 加载的类信息、常量、静态变量即、时编译器编译后的代码等数据.HotSpot VM把GC分代收集扩展至方法区, 即使用Java堆的永久代来实现方法区, 这样 HotSpot 的垃圾收集器就可以像管理 Java 堆一样管理这部分内存,而不必为方法区开发专门的内存管理器(永久带的内存回收的主要目标是针对常量池的回收和类型的卸载, 因此收益一般很小) 。

运行时常量池(Runtime Constant Pool)是方法区的一部分。Class 文件中除了有类的版本、字段、方法、接口等描述等信息外,还有一项信息是常量池 (Constant Pool Table),用于存放编译期生成的各种字面量和符号引用,这部分内容将在类加载后存放到方法区的运行时常量池中。Java 虚拟机对 Class 文件的每一部分(自然也包括常量池)的格式都有严格的规定,每一个字节用于存储哪种数据都必须符合规范上的要求,这样才会被虚拟机认可、装载和执行。

6、类加载器

虚拟机设计团队把加载动作放到 JVM 外部实现,以便让应用程序决定如何获取所需的类, JVM 提供了 3 种类加载器:

启动类加载器(Bootstrap ClassLoader)

负责加载 JAVA_HOME\lib 目录中的, 或通过-Xbootclasspath 参数指定路径中的, 且被虚拟机认可(按文件名识别, 如 rt.jar) 的类。

扩展类加载器(Extension ClassLoader)

负责加载 JAVA_HOME\lib\ext 目录中的,或通过 java.ext.dirs 系统变量指定路径中的类库。

应用程序类加载器(Application ClassLoader):

负责加载用户路径(classpath)上的类库。JVM 通过双亲委派模型进行类的加载, 当然我们也可以通过继承 java.lang.ClassLoader实现自定义的类加载器。

7、谈谈永久代

1、 JDK 8 之前,Hotspot 中方法区的实现是永久代(Perm)

2、 JDK 7 开始把原本放在永久代的字符串常量池、静态变量等移出到堆,JDK 8 开始去除永久代,使用元空间(Metaspace),永久代剩余内容移至元空间,元空间直接在本地内存分配。

8、ZGC收集器中的染色指针有什么用?

染色指针是一种直接将少量额外的信息存储在指针上的技术,可是为什么指针本身也可以存储额外信息呢?在64位系统中,理论可以访问的内存高达16EB(2的64次幂)字节 [3] 。实际上,基于需求(用不到那么多内存)、性能(地址越宽在做地址转换时需要的页表级数越多)和成本(消耗更多晶体管)的考虑,在AMD64架构 [4] 中只支持到52位(4PB)的地址总线和48位(256TB)的虚拟地址空间,所以目前64位的硬件实际能够支持的最大内存只有256TB。此外,操作系统一侧也还会施加自己的约束,64位的Linux则分别支持47位(128TB)的进程虚拟地址空间和46位(64TB)的物理地址空间,64位的Windows系统甚至只支持44位(16TB)的物理地址空间。尽管Linux下64位指针的高18位不能用来寻址,但剩余的46位指针所能支持的64TB内存在今天仍然能够充分满足大型服务器的需要。鉴于此,ZGC的染色指针技术继续盯上了这剩下的46位指针宽度,将其高4位提取出来存储四个标志信息。通过这些标志位,虚拟机可以直接从指针中看到其引用对象的三色标记状态、是否进入了重分配集(即被移动过)、是否只能通过finalize()方法才能被访问到。当然,由于这些标志位进一步压缩了原本就只有46位的地址空间,也直接导致ZGC能够管理的内存不可以超过4TB(2的42次幂) 。

9、JVM垃圾回收时候如何确定垃圾?什么是GC Roots?

JVM采用的是可达性分析算法。JVM是通过GC Roots来判定对象的存活的。从GC Roots向下追溯、搜索,会产生一个叫做Reference Chain的链条。当一个对象不能和任何一个GC Root产生关系,就判定为垃圾。

GC Roots大体包括:

1、 活动线程相关的各种引用,比如虚拟机栈中栈帧里的引用。

2、 类的静态变量的引用。

3、 JNI引用等。

当然也有比较详细的回答,个人认为这些就够了。详细版本如下:

1、 Java线程中,当前所有正在被调用的方法的 引用类型参数、局部变量、临时值等。也就是与我们 栈帧相关的各种引用。

2、 所有当前被加载的Java类。

3、 Java类的引用类型静态变量。

4、 运行时常量池里的引用类型常量(String或Class类型)。

5、 JVM内部数据结构的一些引用,比如 sun.jvm.hotspot.memory.Universe类。

6、 用于同步的监控对象,比如调用了对象的 wait()方法。

7、 JNI handles,包括global handles和local handles

10、什么是内存屏障?

内存屏障,也叫内存栅栏,是一种CPU指令,用于控制特定条件下的重排序和内存可见性问题。LoadLoad屏障:对于这样的语句Load1; LoadLoad; Load2,在Load2及后续读取操作要读取的数据被访问前,保证Load1要读取的数据被读取完毕。StoreStore屏障:对于这样的语句Store1; StoreStore; Store2,在Store2及后续写入操作执行前,保证Store1的写入操作对其它处理器可见。LoadStore屏障:对于这样的语句Load1; LoadStore; Store2,在Store2及后续写入操作被刷出前,保证Load1要读取的数据被读取完毕。StoreLoad屏障:对于这样的语句Store1; StoreLoad; Load2,在Load2及后续所有读取操作执行前,保证Store1的写入对所有处理器可见。它的开销是四种屏障中最大的。在大多数处理器的实现中,这个屏障是个万能屏障,兼具其它三种内存屏障的功能。

11、栈

12、stackoverflow错误,permgen space错误

13、虚拟机栈(线程私有)

14、分代收集算法

15、你知道哪些故障处理工具?

16、假如生产环境CPU占用过高,请谈谈你的分析思路和定位。

17、32 位和 64 位的 JVM,int 类型变量的长度是多数?

18、什么是方法内联?

19、什么是类加载器,类加载器有哪些?

20、模块化编程与热插拔

21、什么时候会触发FullGC

22、程序计数器有什么作用?

23、运行时数据区是什么?

24、标记清除算法( Mark-Sweep)

25、运行时常量池的作用是什么?

26、栈帧里面包含哪些东西?

27、对象分配内存的方式有哪些?

28、什么是方法区

29、Java 内存分配

30、堆(Heap-线程共享) -运行时数据区

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