JVM面试题(1)

1.说一下jvm的主要组成部分，以及作用

类加载器（ClassLoader）：将java代码转换成字节码

运行时数据区（Runtime Data Area）：将字节码加载到内存中

执行引擎（Execution Engine）：将字节码翻译成底层系统指令交由CPU执行

本地库接口（Native Interface）：在CPU执行过程中被调用实现程序的功能

2.说一下jvm运行时数据区

程序计数器、虚拟机栈、本地方法栈、堆、方法区

不同虚拟机的运行时数据区可能略微有所不同，但都会遵从 Java 虚拟机规范， Java 虚拟机规范规定的区域分为以下 5 个部分：

1. 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；

2. Java 虚拟机栈（Java Virtual Machine Stacks）：用于存储局部变量表、操作数栈、动态链接、方法出口等信息；

3. 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；

4. Java 堆（Java Heap）：Java 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；

5. 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。

3.说一下堆和栈的区别

堆存储的是实体对象，而栈存储的是局部变量栈内存的更新速度要快于堆内存，因为局部变量的生命周期很多栈内存存放的变量生命周期一旦结束就会被释放，而堆内存存放的实体会被垃圾回收机制不定时的回收。堆是线程共享的，栈是线程私有的。

4.说一下队列和栈

队列和栈都是被用来预存储数据的队列允许先进先出检索元素，但也有例外的情况：Deque接口允许两端检索元素栈和队列很相似，但它采用对元素先进后出进行检索

5.什么是双亲委派模型

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，只有当父类加载器无法加载请求时，子类加载器才会去尝试加载，直到最后一个类加载器仍然无法加载这个类就会抛出ClassNotFoundException异常。

（1）双亲委派机制有什么好处

避免重复加载 + 避免核心类篡改好处是Java类随着它的类加载器一起具备了一种带有优先级的层次关系，通过这种层级关可以避免类的重复加载，当父亲已经加载了该类时，就没有必要子ClassLoader再加载一次。其次是考虑到安全因素，java核心api中定义类型不会被随意替换，假设通过网络传递一个名为java.lang.Integer的类，通过双亲委托模式传递到启动类加载器，而启动类加载器在核心Java API发现这个名字的类，发现该类已被加载，并不会重新加载网络传递的过来的java.lang.Integer，而直接返回已加载过的Integer.class，这样便可以防止核心API库被随意篡改。

（2）什么是类加载器

对于任意一个类，都需要由加载他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，然后转化为class对象。

（3）类加载器的分类

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；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。一般情况下，如果我们没有自定义类加载器默认就是用这个加载器。