【面试题-4】JVM

（1）类加载器有哪些？

启动类加载器

扩展类加载器

应用程序类加载器

自定义类加载器

（2）什么是双亲委派机制？

双亲委派机制，指一个加载器收到了加载类的请求时，不会直接加载这个类，

而是会向上委派给父类去加载，每一层都是如此，只有当父类返回无法加载时，子加载器才会尝试加载这个类。

这样设计的目的有两点：

（1）安全考虑，保证 Java 基础类在不同的环境还是同一个 class 对象，避免出现自定义类覆盖基础类的情况；

（2）避免类的重复加载；

（3）说下 JVM 的内存区域？

包括：

类加载器；
执行引擎；
本地库接口；
运行时数据区（方法区、堆、本地方法栈、虚拟机栈、程序计数器，前两个线程共用）

方法区：存放被虚拟机加载的类信息，常量，静态变量等；
堆：虚拟机中最大的一块，几乎所有的对象实例都在这里分配内存；
本地方法栈：为虚拟机调用 native 方法服务；
虚拟机栈：存储局部变量表、操作数栈、动态链接、方法出口等信息；
程序计数器：记录每个线程的执行情况；

其中，堆又分为年轻代、老年代，年轻代又分 eden 区、from 区和 to 区。

（4）说下一下 Java 文件加载的流程呢？

编码的 Java 文件，是以 .java 结尾的，通过 javac 命令，由编译器把 Java 文件转为 .class 文件，

接着，JVM 的类加载器，把字节码文件加载到 JVM 的运行时数据区中，

但此时代码的指令还不能直接交给操作系统执行，

还需要执行引擎将代码指令翻译为底层操作的系统指令，再交给 CPU 执行，

这个过程需要调用其他语言的本地库接口实现。

参看博客：启动项目报JVM初始化错误

（5）说一下 JDK1.6、1.7、1.8 内存区域的变化？

主要是方法区的变化，在 JDK1.6 时，常量池统一放在方法区（永久代）中，

JDK1.7 时，字符串常量池从方法区移到了堆中，运行时常量池和类常量池还是在方法区中；

JDK1.8 时，取消了方法区，设置了元空间，并把其从 JVM 中移除，放到了直接内存里。

（6）能手写一个内存溢出的例子吗？

当然可以，如下：

java 复制代码

public class HeapOOM {
	static class OOMObject{}
	public static void main(String[] args) {
		ArrayList <OOMObject> arraylist = new ArrayList();
		while(true){
			list.add(new OOMObject);
		}
	}
}

（7）内存泄漏可能由哪些原因导致的呢？

内存泄漏是指，JVM 中存在不再使用但无法被 GC 回收的对象，造成了堆内存的无效占用。

可能的原因：

ThreadLocal 没有 remove；
IO 没有释放；

（8）如何判断对象仍然存活？

（1）引用计数法：统计对象被引用的数量，少一个引用 - 1，当引用为 0 时，判断对象可被回收；

（2）可达性分析：由 GC Roots 对象出发，进行路径可达分析，凡可达的对象判断为存活；

（9）Java 中可作为 GC Roots 的对象有哪几种？

方法区中，静态属性引用的对象、常量引用的对象；

本地方法栈，JNI（Java Native Interface）引用的对象；

虚拟机栈，栈帧中局部变量表中引用的对象；

（10）Java 堆的内存分区了解吗？

堆中分为年轻代、老年代，内存比例默认是 1 ：2，

其中年轻代中又分为 eden 区、from 区、to 区，内存比例为 8 ：1 ：1；

（11）垃圾收集算法了解吗？

垃圾收集算法有以下三种：

标记-清除：标记垃圾对象，进行回收（魔法棒，点到谁谁死掉），会造成内存不连续，碎片化；

标记-复制；内存一分为二，左右倒腾，进行回收，会造成资源浪费；

标记-整理：标记垃圾对象，回收同时将未被回收的对象对齐；

（12）Minor GC/Young GC 什么时候触发？

（1）新创建的对象存不下的时候；

（2）FullGC 触发的时候；

（13）什么时候会触发 Full GC？

（1）Young GC 前，老年代中可用的连续空间小于历代年轻代GC时进入到老年代对象的平均值；

（2）Young GC 后，进入到老年代的新生对象，老年代存不下；

（3）老年代空间不足，使用率高，达到一定比例时；

（4）年轻代的 To 区放不下来自 Eden 和 From 拷贝过来的对象时，老年代也放不下；

（5）System.gc() 命令；

（14）对象什么时候会进入老年代？

（1）熬过了15轮（默认，可设置）Young GC；

（2）对象大小过大；

（3）年轻代 To 区放不下 Eden 和 From 拷贝过来的对象；

（4）当 Young GC 中相同年龄的对象占了内存的一半或以上，大于这个年龄的对象会进入老年代；

（15）知道有哪些垃圾收集器吗？

分三类：

作用在年轻代：Serial、ParNew、Prallel Scavenge；

作用在老年代：CMS、Serial Old、Prallel Old；

作用在这两个区：G1；

一般来说，

年轻代垃圾收集器的收集算法为标记-复制，

老年代垃圾收集器的收集算法为标记-清除、标记-整理；

（16）详细说下 CMS 收集器的垃圾收集过程？

初始标记：单线程运行，需要 Stop The World，标记GC Roots能直达的对象。

并发标记：无停顿，和用户线程同时运行，从 GC Roots 直达对象开始遍历整个对象图。

重新标记：多线程运行，需要 Stop The World，标记并发标记阶段产生对象。

并发清除：无停顿，和用户线程同时运行，清理掉标记阶段标记的死亡对象。

（17）G1 收集器的垃圾收集过程了解吗？

初始标记：标记从 GC Root 开始直接关联可达的对象，Stop The World 执行。

并发标记：和用户线程并发执行，从 GC Root 开始对堆中对象进行可达性分析，递归扫描整个堆里的对象图，找出要回收的对象。

最终标记：Stop The World，标记在并发标记过程中产生的垃圾。

筛选回收：指定回收计划，选择多个 Region 构成回收集，把回收集中 Region 的存活对象复制到空的 Region 中，再清理掉整个旧 Region 的全部空间。需要 Stop The World。

G1 垃圾收集器的优点是可以手动设置 GC 时间，默认 200 ms

（18）如果CPU占用率100%怎么办

找进程：用 top 命令，找到 CPU 使用率最高的进程。

找线程：用 top -Hp [pid] 命令，列出该进程内的线程情况，按 P 键可按照 CPU 使用率排序。

拿快照：用 printf 命令，将线程 ID 转为 16 进制，用Java的 jstack 命令，打印进程快照信息。

分析：结合进程快照和线程 ID 分析，找出可能导致 CPU 高占用的代码。

推测：查看是否有线程长时间 watting 或者 blocked ，关注 watting on xXXX，这说明线程在等待锁，看是不是有死锁线程。

参看博客：JVM 内存溢出排查、如何手动生成一个JVM内存溢出文件

（19）讲下 JVM 调优呢？要怎么做？

JVM 调优，本质上是调整 JVM 相关参数，以适应当前业务和部署的服务器硬件资源，以最大限度的提高业务承载量。

可以按照下面这个思路去做：

（1）获取相关参数，服务器内存配置，目前程序 JVM 的 GC 次数等等；

（2）调整 JVM 参数，堆内存的大小，年轻代与老年代的内存比例等等；

（3）部署项目验证，看 JVM 的 FullGC 次数是否有减少；

参看博客：https://zhuanlan.zhihu.com/p/16382531367

（20）8G 内存的服务器，JVM 的堆大小怎么设置？

一般设置为服务器内存的 50% ~ 75%，也就是说设置 4G 或 6G，

另外，为了避免每次垃圾回收完成后 JVM 重新分配内存，建议 -Xms（初始内存）和 -Xmx（最大内存）设置相同的值。