做qq的网站,重庆住房城乡建设部网站,wordpress获取gallery,自动生成效果图的软件一、Java内存模型 1. 我们开发人员编写的Java代码是怎么让电脑认识的
首先先了解电脑是二进制的系统#xff0c;他只认识 01010101比如我们经常要编写 HelloWord.java 电脑是怎么认识运行的HelloWord.java是我们程序员编写的#xff0c;我们人可以认识#xff0c;但是电脑不…一、Java内存模型 1. 我们开发人员编写的Java代码是怎么让电脑认识的
首先先了解电脑是二进制的系统他只认识 01010101比如我们经常要编写 HelloWord.java 电脑是怎么认识运行的HelloWord.java是我们程序员编写的我们人可以认识但是电脑不认识
Java文件编译的过程
1、 程序员编写的.java文件
2、 由javac编译成字节码文件.class为什么编译成class文件因为JVM只认识.class文件
3、 在由JVM编译成电脑认识的文件对于电脑系统来说文件代表一切
这是一个大概的观念 抽象画的概念 2. 为什么说java是跨平台语言
这个夸平台是中间语言JVM实现的夸平台Java有JVM从软件层面屏蔽了底层硬件、指令层面的细节让他兼容各种系统
难道C 和 C 不能夸平台吗 其实也可以 C和C需要在编译器层面去兼容不同操作系统的不同层面写过C和C的就知道不同操作系统的有些代码是不一样 3. Jdk和Jre和JVM的区别
Jdk包括了Jre和JvmJre包括了JvmJdk是我们编写代码使用的开发工具包Jre 是Java的运行时环境他大部分都是 C 和 C 语言编写的他是我们在编译java时所需要的基础的类库Jvm俗称Java虚拟机他是java运行环境的一部分它虚构出来的一台计算机在通过在实际的计算机上仿真模拟各种计算机功能来实现Java应用程序看Java官方的图片Jdk中包括了JreJre中包括了JVM! 4. 说一下 JVM由那些部分组成运行流程是什么 JVM包含两个子系统和两个组件: 两个子系统为Class loader(类装载)、Execution engine(执行引擎) 两个组件为Runtime data area(运行时数据区)、Native Interface(本地接口)。 Class loader(类装载)根据给定的全限定名类名(如java.lang.Object)来装载class文件到Runtime data area中的method area。 Execution engine执行引擎执行classes中的指令。 Native Interface(本地接口)与native libraries交互是其它编程语言交互的接口。 Runtime data area(运行时数据区域)这就是我们常说的JVM的内存。 流程 首先通过编译器把 Java 代码转换成字节码类加载器ClassLoader再把字节码加载到内存中将其放在运行时数据区Runtime data area的方法区内而字节码文件只是 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系统指令再交由 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来实现整个程序的功能。 5. 说一下 JVM 运行时数据区
Java 虚拟机在执行 Java 程序的过程中会把它所管理的内存区域划分为若干个不同的数据区域。这些区域都有各自的用途以及创建和销毁的时间有些区域随着虚拟机进程的启动而存在有些区域则是依赖线程的启动和结束而建立和销毁。Java 虚拟机所管理的内存被划分为如下几个区域
简单的说就是我们java运行时的东西是放在那里的 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来完成为什么要线程计数器因为线程是不具备记忆功能Java 虚拟机栈Java Virtual Machine Stacks每个方法在执行的同时都会在Java 虚拟机栈中创建一个栈帧Stack Frame用于存储局部变量表、操作数栈、动态链接、方法出口等信息栈帧就是Java虚拟机栈中的下一个单位本地方法栈Native Method Stack与虚拟机栈的作用是一样的只不过虚拟机栈是服务 Java方法的而本地方法栈是为虚拟机调用 Native 方法服务的Native 关键字修饰的方法是看不到的Native 方法的源码大部分都是 C和C 的代码Java 堆Java HeapJava 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方法区Methed Area用于存储已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。后面有详细的说明JVM 运行时数据区 6. 详细的介绍下程序计数器重点理解
1、 程序计数器是一块较小的内存空间它可以看作是保存当前线程所正在执行的字节码指令的地址(行号)
2、 由于Java虚拟机的多线程是通过线程轮流切换并分配处理器执行时间的方式来实现的一个处理器都只会执行一条线程中的指令。因此为了线程切换后能恢复到正确的执行位置每条线程都有一个独立的程序计数器各个线程之间计数器互不影响独立存储。称之为“线程私有”的内存。程序计数器内存区域是虚拟机中唯一没有规定OutOfMemoryError情况的区域。总结也可以把它叫做线程计数器 例子在java中最小的执行单位是线程线程是要执行指令的执行的指令最终操作的就是我们的电脑就是 CPU。在CPU上面去运行有个非常不稳定的因素叫做调度策略这个调度策略是时基于时间片的也就是当前的这一纳秒是分配给那个指令的。 假如 线程A在看直播 突然线程B来了一个视频电话就会抢夺线程A的时间片就会打断了线程A线程A就会挂起 7. 详细介绍下Java虚拟机栈?重点理解
1、 Java虚拟机是线程私有的它的生命周期和线程相同
2、 虚拟机栈描述的是Java方法执行的内存模型每个方法在执行的同时都会创建一个栈帧StackFrame用于存储局部变量表、操作数栈、动态链接、方法出口等信息。
解释虚拟机栈中是有单位的单位就是栈帧一个方法一个栈帧。一个栈帧中他又要存储局部变量操作数栈动态链接出口等。 解析栈帧
3、 局部变量表是用来存储我们临时8个基本数据类型、对象引用地址、returnAddress类型returnAddress中保存的是return后要执行的字节码的指令地址。
4、 操作数栈操作数栈就是用来操作的例如代码中有个i6*6他在一开始的时候就会进行操作读取我们的代码进行计算后再放入局部变量表中去
5、 动态链接假如我方法中有个service.add()方法要链接到别的方法中去这就是动态链接存储链接的地方。
6、 出口出口是什呢出口正常的话就是return不正常的话就是抛出异常落
一个方法调用另一个方法会创建很多栈帧吗
答会创建。如果一个栈中有动态链接调用别的方法就会去创建新的栈帧栈中是由顺序的一个栈帧调用另一个栈帧另一个栈帧就会排在调用者下面
栈指向堆是什么意思
栈指向堆是什么意思就是栈中要使用成员变量怎么办栈中不会存储成员变量只会存储一个应用地址
递归的调用自己会创建很多栈帧吗
答递归的话也会创建多个栈帧就是在栈中一直从上往下排下去 8. 你能给我详细的介绍Java堆吗?重点理解
java堆Java Heap是java虚拟机所管理的内存中最大的一块是被所有线程共享的一块内存区域在虚拟机启动时创建。此内存区域的唯一目的就是存放对象实例。在Java虚拟机规范中的描述是所有的对象实例以及数组都要在堆上分配。java堆是垃圾收集器管理的主要区域因此也被成为“GC堆”。从内存回收角度来看java堆可分为新生代和老生代。从内存分配的角度看线程共享的Java堆中可能划分出多个线程私有的分配缓冲区。无论怎么划分都与存放内容无关无论哪个区域存储的都是对象实例进一步的划分都是为了更好的回收内存或者更快的分配内存。根据Java虚拟机规范的规定java堆可以处于物理上不连续的内存空间中。当前主流的虚拟机都是可扩展的通过 -Xmx 和 -Xms 控制。如果堆中没有内存可以完成实例分配并且堆也无法再扩展时将会抛出OutOfMemoryError异常。 9. 能不能解释一下本地方法栈
1、 本地方法栈很好理解他很栈很像只不过方法上带了native关键字的栈字
2、 它是虚拟机栈为虚拟机执行Java方法也就是字节码的服务方法
3、 native关键字的方法是看不到的必须要去oracle官网去下载才可以看的到而且native关键字修饰的大部分源码都是C和C的代码。
4、 同理可得本地方法栈中就是C和C的代码 10. 能不能解释一下方法区重点理解
1、 方法区是所有线程共享的内存区域它用于存储已被Java虚拟机加载的类信息、常量、静态变量、即时编译器编译后的代码等数据。
2、 它有个别命叫Non-Heap非堆当方法区无法满足内存分配需求时抛出OutOfMemoryError异常。 11. 什么是JVM字节码执行引擎
虚拟机核心的组件就是执行引擎它负责执行虚拟机的字节码一般户先进行编译成机器码后执行。 “虚拟机”是一个相对于“物理机”的概念虚拟机的字节码是不能直接在物理机上运行的需要JVM字节码执行引擎- 编译成机器码后才可在物理机上执行。 12. 你听过直接内存吗
直接内存Direct Memory并不是虚拟机运行时数据区的一部分也不是Java虚拟机中定义的内存区域。但是这部分内存也被频繁地使用而且也可能导致 OutOfMemoryError 异常出现所以我们放到这里一起讲解。我的理解就是直接内存是基于物理内存和Java虚拟机内存的中间内存 13. 知道垃圾收集系统吗
程序在运行过程中会产生大量的内存垃圾一些没有引用指向的内存对象都属于内存垃圾因为这些对象已经无法访问程序用不了它们了对程序而言它们已经死亡为了确保程序运行时的性能java虚拟机在程序运行的过程中不断地进行自动的垃圾回收GC。垃圾收集系统是Java的核心也是不可少的Java有一套自己进行垃圾清理的机制开发人员无需手工清理有一部分原因就是因为Java垃圾回收系统的强大导致Java领先市场 14. 堆栈的区别是什么
对比JVM堆JVM栈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。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。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。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。 注意 静态变量放在方法区 静态的对象还是放在堆。 15. 深拷贝和浅拷贝
浅拷贝shallowCopy只是增加了一个指针指向已存在的内存地址深拷贝deepCopy是增加了一个指针并且申请了一个新的内存使这个增加的指针指向这个新的内存浅复制仅仅是指向被复制的内存地址如果原地址发生改变那么浅复制出来的对象也会相应的改变。深复制在计算机中开辟一块新的内存地址用于存放复制的对象。 16. Java会存在内存泄漏吗请说明为什么
内存泄漏是指不再被使用的对象或者变量一直被占据在内存中。理论上来说Java是有GC垃圾回收机制的也就是说不再被使用的对象会被GC自动回收掉自动从内存中清除。但是即使这样Java也还是存在着内存泄漏的情况java导致内存泄露的原因很明确长生命周期的对象持有短生命周期对象的引用就很可能发生内存泄露 尽管短生命周期对象已经不再需要但是因为长生命周期对象持有它的引用而导致不能被回收 这就是java中内存泄露的发生场景。 二、垃圾回收机制及算法 17. 简述Java垃圾回收机制
在java中程序员是不需要显示的去释放一个对象的内存的而是由虚拟机自行执行。在JVM中有一个垃圾回收线程它是低优先级的在正常情况下是不会执行的只有在虚拟机空闲或者当前堆内存不足时才会触发执行扫面那些没有被任何引用的对象并将它们添加到要回收的集合中进行回收。 18. GC是什么为什么要GC
GC 是垃圾收集的意思Gabage Collection,内存处理是编程人员容易出现问题的地方忘记或者错误的内存回收会导致程序或系统的不稳定甚至崩溃Java 提供的 GC 功能可以自动监测对象是否超过作用域从而达到自动回收内存的目的Java 语言没有提供释放已分配内存的显示操作方法。 19. 垃圾回收的优点和缺点
优点JVM的垃圾回收器都不需要我们手动处理无引用的对象了这个就是最大的优点缺点程序员不能实时的对某个对象或所有对象调用垃圾回收器进行垃圾回收。 20. 垃圾回收器的原理是什么有什么办法手动进行垃圾回收
对于GC来说当程序员创建对象时GC就开始监控这个对象的地址、大小以及使用情况。通常GC采用有向图的方式记录和管理堆(heap)中的所有对象。通过这种方式确定哪些对象是可达的哪些对象是不可达的。当GC确定一些对象为不可达时GC就有责任回收这些内存空间。可以。程序员可以手动执行System.gc()通知GC运行但是Java语言规范并不保证GC一定会执行。 21. JVM 中都有哪些引用类型
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 PhantomReference 实现虚引用虚引用的用途是在 gc 时返回一个通知。 22. 怎么判断对象是否可以被回收 垃圾收集器在做垃圾回收的时候首先需要判定的就是哪些内存是需要被回收的哪些对象是存活的是不可以被回收的哪些对象已经死掉了需要被回收。 一般有两种方法来判断 引用计数器法为每个对象创建一个引用计数有对象引用时计数器 1引用被释放时计数-1当计数器为 0 时就可以被回收。它有一个缺点不能解决循环引用的问题这个已经淘汰了 可达性分析算法从 GC Roots 开始向下搜索搜索所走过的路径称为引用链。当一个对象到 GC Roots 没有任何引用链相连时则证明此对象是可以被回收的。市场上用的非常非常广泛 23. Full GC是什么
清理整个堆空间—包括年轻代和老年代和永久代因为Full GC是清理整个堆空间所以Full GC执行速度非常慢在Java开发中最好保证少触发Full GC 24. 对象什么时候可以被垃圾器回收
当对象对当前使用这个对象的应用程序变得不可触及的时候这个对象就可以被回收了。垃圾回收不会发生在永久代如果永久代满了或者是超过了临界值会触发完全垃圾回收(FullGC)。如果你仔细查看垃圾收集器的输出信息就会发现永久代也是被回收的。这就是为什么正确的永久代大小对避免Full GC是非常重要的原因。 25. JVM 垃圾回收算法有哪些
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。复制算法按照容量划分二个大小相等的内存区域当一块用完的时候将活着的对象复制到另一块上然后再把已使用的内存空间一次清理掉。缺点内存使用率不高只有原来的一半。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直接清除掉端边界以外的内存。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代采用标记整理算法。
标记-清除算法 标记无用对象然后进行清除回收。 标记-清除算法Mark-Sweep是一种常见的基础垃圾收集算法它将垃圾收集分为两个阶段 标记阶段标记出可以回收的对象。 清除阶段回收被标记的对象所占用的空间。 标记-清除算法之所以是基础的是因为后面讲到的垃圾收集算法都是在此算法的基础上进行改进的。 优点实现简单不需要对象进行移动。 缺点标记、清除过程效率低产生大量不连续的内存碎片提高了垃圾回收的频率。 标记-清除算法的执行的过程如下图所示 复制算法
为了解决标记-清除算法的效率不高的问题产生了复制算法。它把内存空间划为两个相等的区域每次只使用其中一个区域。垃圾收集时遍历当前使用的区域把存活对象复制到另外一个区域中最后将当前使用的区域的可回收的对象进行回收。优点按顺序分配内存即可实现简单、运行高效不用考虑内存碎片。缺点可用的内存大小缩小为原来的一半对象存活率高时会频繁进行复制。复制算法的执行过程如下图所示 标记-整理算法
在新生代中可以使用复制算法但是在老年代就不能选择复制算法了因为老年代的对象存活率会较高这样会有较多的复制操作导致效率变低。标记-清除算法可以应用在老年代中但是它效率不高在内存回收后容易产生大量内存碎片。因此就出现了一种标记-整理算法MarkCompact算法与标记-整理算法不同的是在标记可回收的对象后将所有存活的对象压缩到内存的一端使他们紧凑的排列在一起然后对端边界以外的内存进行回收。回收后已用和未用的内存都各自一边。优点解决了标记-清理算法存在的内存碎片问题。缺点仍需要进行局部对象移动一定程度上降低了效率。标记-整理算法的执行过程如下图所示 分代收集算法
当前商业虚拟机都采用 分代收集 的垃圾收集算法。分代收集算法顾名思义是根据对象的 存活周期 将内存划分为几块。一般包括 年轻代 、老年代 和 永久代 如图所示 后面有重点讲解 26. JVM中的永久代中会发生垃圾回收吗
垃圾回收不会发生在永久代如果永久代满了或者是超过了临界值会触发完全垃圾回收(FullGC)。如果你仔细查看垃圾收集器的输出信息就会发现永久代也是被回收的。这就是为什么正确的永久代大小对避免Full GC是非常重要的原因。请参考下Java8从永久代到元数据区(注Java8中已经移除了永久代新加了一个叫做元数据区的native内存区) 三、垃圾收集器以及新生代、老年代、永久代 27. 讲一下新生代、老年代、永久代的区别 在 Java 中堆被划分成两个不同的区域新生代 ( Young )、老年代 ( Old )。而新生代 ( Young )又被划分为三个区域Eden、From Survivor、To Survivor。这样划分的目的是为了使 JVM 能够更好的管理堆内存中的对象包括内存的分配以及回收。新生代中一般保存新出现的对象所以每次垃圾收集时都发现大批对象死去只有少量对象存活便采用了 复制算法 只需要付出少量存活对象的复制成本就可以完成收集。老年代中一般保存存活了很久的对象他们存活率高、没有额外空间对它进行分配担保就必须采用 “标记-清理”或者“标记-整理” 算法。永久代就是JVM的方法区。在这里都是放着一些被虚拟机加载的类信息静态变量常量等数据。这个区中的东西比老年代和新生代更不容易回收。 28. Minor GC、Major GC、Full GC是什么
1、 MinorGC是新生代GC指的是发生在新生代的垃圾收集动作由于java对象大都是朝生夕死的所以Minor GC非常频繁一般回收速度也比较快。一般采用复制算法回收垃圾
2、 MajorGC是老年代GC指的是发生在老年代的GC通常执行MajorGC会连着MinorGC一起执行。Major GC的速度要比Minor GC慢的多。可采用标记清楚法和标记整理法
3、 FullGC是清理整个堆空间包括年轻代和老年代 29. Minor GC、Major GC、Full GC区别及触发条件
Minor GC 触发条件一般为
1、 eden区满时触发MinorGC即申请一个对象时发现eden区不够用则触发一次MinorGC。
2、 新创建的对象大小Eden所剩空间时触发MinorGC
Major GC和Full GC 触发条件一般为 Major GC通常是跟full GC是等价的
1、 每次晋升到老年代的对象平均大小老年代剩余空间
2、 MinorGC后存活的对象超过了老年代剩余空间
3、 永久代空间不足
4、 执行System.gc()
5、 CMSGC异常
6、 堆内存分配很大的对象 30. 为什么新生代要分Eden和两个 Survivor 区域
如果没有SurvivorEden区每进行一次Minor GC存活的对象就会被送到老年代。老年代很快被填满触发Major GC.老年代的内存空间远大于新生代进行一次Full GC消耗的时间比Minor GC长得多,所以需要分为Eden和Survivor。Survivor的存在意义就是减少被送到老年代的对象进而减少Full GC的发生Survivor的预筛选保证只有经历15次Minor GC还能在新生代中存活的对象才会被送到老年代。设置两个Survivor区最大的好处就是解决了碎片化刚刚新建的对象在Eden中经历一次MinorGCEden中的存活对象就会被移动到第一块survivor space S0Eden被清空等Eden区再满了就再触发一次Minor GCEden和S0中的存活对象又会被复制送入第二块survivor spaceS1这个过程非常重要因为这种复制算法保证了S1中来自S0和Eden两部分的存活对象占用连续的内存空间避免了碎片化的发生 31. Java堆老年代( Old ) 和新生代 ( Young ) 的默认比例
默认的新生代 ( Young ) 与老年代 ( Old ) 的比例的值为 1:2 ( 该值可以通过参数 –XX:NewRatio来指定 )即新生代 ( Young ) 1/3 的堆空间大小。老年代 ( Old ) 2/3 的堆空间大小。其中新生代 ( Young ) 被细分为 Eden 和 两个 Survivor 区域Edem 和俩个Survivor 区域比例是 8 : 1 : 1 ( 可以通过参数 –XX:SurvivorRatio 来设定 )但是JVM 每次只会使用 Eden 和其中的一块 Survivor 区域来为对象服务所以无论什么时候总是有一块 Survivor 区域是空闲着的。 32. 为什么要这样分代 其实主要原因就是可以根据各个年代的特点进行对象分区存储更便于回收采用最适当的收集算法 新生代中每次垃圾收集时都发现大批对象死去只有少量对象存活便采用了复制算法只需要付出少量存活对象的复制成本就可以完成收集。 而老年代中因为对象存活率高、没有额外空间对它进行分配担保就必须采用“标记-清理”或者“标记-整理”算法。 新生代又分为Eden和Survivor From与To这里简称一个区两个区。加上老年代就这三个区。数据会首先分配到Eden区当中当然也有特殊情况如果是大对象那么会直接放入到老年代大对象是指需要大量连续内存空间的java对象。当Eden没有足够空间的时候就会触发jvm发起一次Minor GC。如果对象经过一次Minor-GC还存活并且又能被Survivor空间接受那么将被移动到Survivor空间当中。并将其年龄设为1对象在Survivor每熬过一次Minor GC年龄就加1当年龄达到一定的程度默认为15时就会被晋升到老年代中了当然晋升老年代的年龄是可以设置的。 33. 什么是垃圾回收器他和垃圾算法有什么区别
垃圾收集器是垃圾回收算法标记清楚法、标记整理法、复制算法、分代算法的具体实现不同垃圾收集器、不同版本的JVM所提供的垃圾收集器可能会有很在差别。 34. 说一下 JVM 有哪些垃圾回收器
如果说垃圾收集算法是内存回收的方法论那么垃圾收集器就是内存回收的具体实现。下图展示了7种作用于不同分代的收集器其中用于回收新生代的收集器包括Serial、PraNew、ParallelScavenge回收老年代的收集器包括Serial Old、Parallel Old、CMS还有用于回收整个Java堆的G1收集器。不同收集器之间的连线表示它们可以搭配使用。 垃圾回收器工作区域回收算法工作线程用户线程并行描述Serial新生带复制算法单线程否Client模式下默认新生代收集器。简单高效ParNew新生带复制算法多线程否Serial的多线程版本Server模式下首选 可搭配CMS的新生代收集器Parallel Scavenge新生带复制算法多线程否目标是达到可控制的吞吐量Serial Old老年带标记-整理单线程否Serial老年代版本给Client模式下的虚拟机使用Parallel Old老年带标记-整理多线程否Parallel Scavenge老年代版本吞吐量优先G1新生带 老年带标记-整理 复制算法多线程是JDK1.9默认垃圾收集器
Serial收集器复制算法): 新生代单线程收集器标记和清理都是单线程优点是简单高效ParNew收集器 (复制算法): 新生代收并行集器实际上是Serial收集器的多线程版本在多核CPU环境下有着比Serial更好的表现Parallel Scavenge收集器 (复制算法): 新生代并行收集器追求高吞吐量高效利用 CPU。吞吐量 用户线程时间/(用户线程时间GC线程时间)高吞吐量可以高效率的利用CPU时间尽快完成程序的运算任务适合后台应用等对交互相应要求不高的场景Serial Old收集器 (标记-整理算法): 老年代单线程收集器Serial收集器的老年代版本Parallel Old收集器 (标记-整理算法) 老年代并行收集器吞吐量优先Parallel Scavenge收集器的老年代版本CMS(Concurrent Mark Sweep)收集器标记-清除算法 老年代并行收集器以获取最短回收停顿时间为目标的收集器具有高并发、低停顿的特点追求最短GC回收停顿时间。G1(Garbage First)收集器 ( 标记整理 复制算法来回收垃圾 ) Java堆并行收集器G1收集器是JDK1.7提供的一个新收集器G1收集器基于“标记-整理”算法实现也就是说不会产生内存碎片。此外G1收集器不同于之前的收集器的一个重要特点是G1回收的范围是整个Java堆(包括新生代老年代)而前六种收集器回收的范围仅限于新生代或老年代。 35. 收集器可以这么分配了解就好了
Serial / Serial Old
Serial / CMS
ParNew / Serial Old
ParNew / CMS
Parallel Scavenge / Serial Old
Parallel Scavenge / Parallel Old
G1 36. 新生代垃圾回收器和老年代垃圾回收器都有哪些有什么区别
新生代回收器Serial、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的是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一般采用的是标记-整理的算法进行垃圾回收。 37. 简述分代垃圾回收器是怎么工作的 分代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 3 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 Eden 和 From Survivor 分区 From Survivor 和 To Survivor 分区交换From Survivor 变 To SurvivorTo 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默认配置是 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收回一般使用标记整理的执行算法。以上这些循环往复就构成了整个分代垃圾回收的整体执行流程。 四、内存分配策略 38. 简述java内存分配与回收策率以及Minor GC和Major GC
所谓自动内存管理最终要解决的也就是内存分配和内存回收两个问题。前面我们介绍了内存回收这里我们再来聊聊内存分配。对象的内存分配通常是在 Java 堆上分配随着虚拟机优化技术的诞生某些场景下也会在栈上分配后面会详细介绍对象主要分配在新生代的 Eden 区如果启动了本地线程缓冲将按照线程优先在 TLAB 上分配。少数情况下也会直接在老年代上分配。总的来说分配规则不是百分百固定的其细节取决于哪一种垃圾收集器组合以及虚拟机相关参数有关但是虚拟机对于内存的分配还是会遵循以下几种「普世」规则 39. 对象优先在 Eden 区分配 多数情况对象都在新生代 Eden 区分配。当 Eden 区分配没有足够的空间进行分配时虚拟机将会发起一次 Minor GC。如果本次 GC 后还是没有足够的空间则将启用分配担保机制在老年代中分配内存。 这里我们提到 Minor GC如果你仔细观察过 GC 日常通常我们还能从日志中发现 MajorGC/Full GC。 Minor GC 是指发生在新生代的 GC因为 Java 对象大多都是朝生夕死所有 Minor GC 非常频繁一般回收速度也非常快 Major GC/Full GC 是指发生在老年代的 GC出现了 Major GC 通常会伴随至少一次 MinorGC。Major GC 的速度通常会比 Minor GC 慢 10 倍以上。 40. 为什么大对象直接进入老年代
所谓大对象是指需要大量连续内存空间的对象频繁出现大对象是致命的会导致在内存还有不少空间的情况下提前触发 GC 以获取足够的连续空间来安置新对象。前面我们介绍过新生代使用的是标记-清除算法来处理垃圾回收的如果大对象直接在新生代分配就会导致 Eden 区和两个 Survivor 区之间发生大量的内存复制。因此对于大对象都会直接在老年代进行分配。 41. 长期存活对象将进入老年代
虚拟机采用分代收集的思想来管理内存那么内存回收时就必须判断哪些对象应该放在新生代哪些对象应该放在老年代。因此虚拟机给每个对象定义了一个对象年龄的计数器如果对象在 Eden区出生并且能够被 Survivor 容纳将被移动到 Survivor 空间中这时设置对象年龄为 1。对象在Survivor 区中每「熬过」一次 Minor GC 年龄就加 1当年龄达到一定程度默认 15 就会被晋升到老年代。 五、虚拟机类加载机制 42. 简述java类加载机制?
虚拟机把描述类的数据从Class文件加载到内存并对数据进行校验解析和初始化最终形成可以被虚拟机直接使用的java类型。 43. 类加载的机制及过程
程序主动使用某个类时如果该类还未被加载到内存中则JVM会通过加载、连接、初始化3个步骤来对该类进行初始化。如果没有意外JVM将会连续完成3个步骤所以有时也把这个3个步骤统称为类加载或类初始化。
1、加载
加载指的是将类的class文件读入到内存并将这些静态数据转换成方法区中的运行时数据结构并在堆中生成一个代表这个类的java.lang.Class对象作为方法区类数据的访问入口这个过程需要类加载器参与。Java类加载器由JVM提供是所有程序运行的基础JVM提供的这些类加载器通常被称为系统类加载器。除此之外开发者可以通过继承ClassLoader基类来创建自己的类加载器。类加载器可以从不同来源加载类的二进制数据比如本地Class文件、Jar包Class文件、网络Class文件等等等。类加载的最终产物就是位于堆中的Class对象注意不是目标类对象该对象封装了类在方法区中的数据结构并且向用户提供了访问方法区数据结构的接口即Java反射的接口
2、连接过程
当类被加载之后系统为之生成一个对应的Class对象接着将会进入连接阶段连接阶段负责把类的二进制数据合并到JRE中意思就是将java类的二进制代码合并到JVM的运行状态之中。类连接又可分为如下3个阶段。
1、 验证确保加载的类信息符合JVM规范没有安全方面的问题主要验证是否符合Class文件格式规范并且是否能被当前的虚拟机加载处理。2、 准备正式为类变量static变量分配内存并设置类变量初始值的阶段这些内存都将在方法区中进行分配3、 解析虚拟机常量池的符号引用替换为字节引用过程
3、初始化
初始化阶段是执行类构造器 () 方法的过程。类构造器 ()方法是由编译器自动收藏类中的 所有类变量的赋值动作和静态语句块(static块)中的语句合并产生代码从上往下执行。当初始化一个类的时候如果发现其父类还没有进行过初始化则需要先触发其父类的初始化虚拟机会保证一个类的 () 方法在多线程环境中被正确加锁和同步
初始化的总结就是初始化是为类的静态变量赋予正确的初始值 44. 描述一下JVM加载Class文件的原理机制 Java中的所有类都需要由类加载器装载到JVM中才能运行。类加载器本身也是一个类而它的工作就是把class文件从硬盘读取到内存中。在写程序的时候我们几乎不需要关心类的加载因为这些都是隐式装载的除非我们有特殊的用法像是反射就需要显式的加载所需要的类。 类装载方式有两种 1.隐式装载 程序在运行过程中当碰到通过new 等方式生成对象时隐式调用类装载器加载对应的类到jvm中 2.显式装载 通过class.forname()等方法显式加载需要的类 Java类的加载是动态的它并不会一次性将所有类全部加载后再运行而是保证程序运行的基础类(像是基类)完全加载到jvm中至于其他类则在需要的时候才加载。这当然就是为了节省内存开销。 45. 什么是类加载器类加载器有哪些? 实现通过类的权限定名获取该类的二进制字节流的代码块叫做类加载器。主要有一下四种类加载器:
1、 启动类加载器(BootstrapClassLoader)用来加载java核心类库无法被java程序直接引用
2、 扩展类加载器(extensionsclassloader):它用来加载Java的扩展库Java虚拟机的实现会提供一个扩展库目录该类加载器在此目录里面查找并加载Java类
3、 系统类加载器systemclassloader它根据Java应用的类路径CLASSPATH来加载Java类一般来说Java应用的类都是由它来完成加载的可以通过ClassLoader.getSystemClassLoader()来获取它
4、 用户自定义类加载器通过继承java.lang.ClassLoader类的方式实现 46. 说一下类装载的执行过程 类装载分为以下 5 个步骤 加载根据查找路径找到相应的 class 文件然后导入 验证检查加载的 class 文件的正确性 准备给类中的静态变量分配内存空间 解析虚拟机将常量池中的符号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 初始化对静态变量和静态代码块执行初始化工作。 47. 什么是双亲委派模型
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 文件加载到 JVM 内存然后再转化为 class 对象。 类加载器分类
启动类加载器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其他类加载器扩展类加载器Extension ClassLoader负责加载\lib\ext目录或Java. ext. dirs系统变量指定的路径中的所有类库应用程序类加载器Application ClassLoader。负责加载用户类路径classpath上的指定类库我们可以直接使用这个类加载器。一般情况如果我们没有自定义类加载器默认就是用这个加载器。双亲委派模型如果一个类加载器收到了类加载的请求它首先不会自己去加载这个类而是把这个请求委派给父类加载器去完成每一层的类加载器都是如此这样所有的加载请求都会被传送到顶层的启动类加载器中只有当父加载无法完成加载请求它的搜索范围中没找到所需的类时子加载器才会尝试去加载类。总结就是 当一个类收到了类加载请求时不会自己先去加载这个类而是将其委派给父类由父类去加载如果此时父类不能加载反馈给子类由子类去完成类的加载。 六、JVM调优 48. JVM 调优的参数可以在那设置参数值
可以在IDEAEclipse工具里设置如果上线了是WAR包的话可以在Tomcat设置如果是Jar包直接 java -jar 是直接插入JVM命令就好了
java -Xms1024m -Xmx1024m ...等等等 JVM参数 -jar springboot_app.jar 49. 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 这两款视图监控工具。 jconsole用于对 JVM 中的内存、线程和类等进行监控 jvisualvmJDK 自带的全能分析工具可以分析内存快照、线程快照、程序死锁、监控内存的变化、gc 变化等。 50. 常用的 JVM 调优的参数都有哪些 #常用的设置-Xms初始堆大小JVM 启动的时候给定堆空间大小。-Xmx最大堆大小JVM 运行过程中如果初始堆空间不足的时候最大可以扩展到多少。-Xmn设置堆中年轻代大小。整个堆大小年轻代大小年老代大小持久代大小。-XX:NewSizen 设置年轻代初始化大小大小-XX:MaxNewSizen 设置年轻代最大值-XX:NewRation 设置年轻代和年老代的比值。如: -XX:NewRatio3表示年轻代与年老代比值为 1 3年轻代占整个年轻代年老代和的 1/4-XX:SurvivorRation 年轻代中 Eden 区与两个 Survivor 区的比值。注意 Survivor 区有两个。8 表示两个Survivor :eden2:8 ,即一个Survivor占年轻代的1/10默认就为8-Xss设置每个线程的堆栈大小。JDK5后每个线程 Java 栈大小为 1M以前每个线程堆栈大小为 256K。-XX:ThreadStackSizen 线程堆栈大小-XX:PermSizen 设置持久代初始值-XX:MaxPermSizen 设置持久代大小-XX:MaxTenuringThresholdn 设置年轻带垃圾对象最大年龄。如果设置为 0 的话则年轻代对象不经 过 Survivor 区直接进入年老代。 #下面是一些不常用的-XX:LargePageSizeInBytesn 设置堆内存的内存页大小-XX:UseFastAccessorMethods 优化原始类型的getter方法性能-XX:DisableExplicitGC 禁止在运行期显式地调用System.gc()默认启用-XX:AggressiveOpts 是否启用JVM开发团队最新的调优成果。例如编译优化偏向锁并行年老代收集 等jdk6纸之后默认启动-XX:UseBiasedLocking 是否启用偏向锁JDK6默认启用-Xnoclassgc 是否禁用垃圾回收-XX:UseThreadPriorities 使用本地线程的优先级默认启用 等等等… 51. JVM的GC收集器设置 -xx:Use xxx GC xxx 代表垃圾收集器名称 -XX:UseSerialGC:设置串行收集器年轻带收集器-XX:UseParNewGC:设置年轻代为并行收集。可与 CMS 收集同时使用。JDK5.0 以上JVM 会根据系统配置自行设置所以无需再设置此值。-XX:UseParallelGC:设置并行收集器目标是目标是达到可控制的吞吐量-XX:UseParallelOldGC:设置并行年老代收集器JDK6.0 支持对年老代并行收集。-XX:UseConcMarkSweepGC:设置年老代并发收集器-XX:UseG1GC:设置 G1 收集器JDK1.9默认垃圾收集器
