3.Java面试题—JVM基础、内存管理、垃圾回收、JVM 调优

本文目录如下：

七、JVM
- 一、JVM 基础
- - 什么是Java虚拟机?
  - Java对象创建过程?
  - 对象有哪几种引用？
- 二、内存管理
- - 说⼀下 JVM 的内存区域 (堆和栈)？
  - 内存溢出和内存泄漏是什么意思？
  - 内存泄漏可能由哪些原因导致呢？
  - Java 堆的内存分区了解吗？
  - 对象什么时候会进⼊⽼年代？
- 三、垃圾回收
- - 垃圾收集算法了解吗？
  - 什么是 Stop The World?
  - Minor GC、Major GC、Full GC 都是什么意思？
  - Minor GC 什么时候触发？
  - Major GC 和 Full GC 触发条件一般为：
  - 对象什么时候会进入老年代？
  - 知道有哪些垃圾收集器吗？
  - 能详细说⼀下 CMS 收集器的垃圾收集过程吗？
  - G1 垃圾收集器了解吗？
  - 有了 CMS，为什么还要引入 G1？
- 四、JVM 调优
- - 有哪些常用的命令行性能监控工具？
  - 频繁 Minor GC 怎么办？

七、JVM

一、JVM 基础

一篇文章掌握整个JVM，JVM超详细解析！！！

什么是Java虚拟机?

Java虚拟机(JVM) 是用来 解析和运行Java程序 的一种 虚拟机。
编译器 将 Java ⽂件 编译成 平台无关 的 Java 字节码文件 (.class)，对应平台 JVM 将 字节码文件 翻译成 机器指令 并运⾏。

Java对象创建过程?

加载类
分配内存
初始化默认值
设置对象头: 运行时数据(GC标志位等)、对象指针、数组长度。
执行初始化方法

对象有哪几种引用？

强引用：代码中普遍存在的 赋值引用。强引用 关联的对象，不会被 垃圾收集器 回收。
软引用：强引用对象 置空 (NULL)，保留 软引用。软引用 关联的对象，二次回收 时进行回收。
弱引用：强引用对象 置空 (NULL)，保留 软引用。弱引用 关联的对象，会被 垃圾收集器 回收。
虚引用：最弱的⼀种 引用关系，不会影响对象的 ⽣存时间。

二、内存管理

说⼀下 JVM 的内存区域 (堆和栈)？

程序计数器：保存当前线程所正在执行的 字节码指令的地址(行号)。
栈内存：线程私有。方法执行时，Java 虚拟机栈 会同步创建⼀个栈帧，⽤来存储 局部变量表、操作数栈 等。
堆内存： 线程共享。堆内存 用于存放 对象实例 (垃圾收集器 管理的内存区域，也称 GC堆)。
方法区：线程共享。存储已被 虚拟机 加载的 类信息、常量、静态变量 等数据。

内存溢出和内存泄漏是什么意思？

内存泄露：申请的 内存空间 没有被正确释放，导致 内存被占用。
内存溢出：就是申请的内存超过了 可用内存，内存不够了。

内存泄漏可能由哪些原因导致呢？

静态集合类：静态集合的 生命周期 和 JVM ⼀致，所以静态集合 引用的对象 不能被释放。
单例模式
连接(IO/数据)未释放

Java 堆的内存分区了解吗？

Java 堆 划分为 新生代 和 老年代 两个区域。
新⽣代 存放 存活时间短 的对象，每次 垃圾回收 后存活的对象，将会逐步存放到 老年代。
新⽣代 又可以分为三个区域：eden、from、to，⽐例是 8:1:1。

对象什么时候会进⼊⽼年代？

三、垃圾回收

垃圾收集算法了解吗？

标记-清除算法
标记-整理算法
复制

什么是 Stop The World?

垃圾回收 时，会涉及 对象的移动。为了保证 对象引用 的正确性，必须 暂停所有线程，这样的停顿被称为 Stop The World。简称 STW。

Minor GC、Major GC、Full GC 都是什么意思？

Minor GC (新生代GC)：Minor GC 非常频繁，回收速度 也比较快。
Major GC (老年代GC)：通常执行 Major GC 会连着 Minor GC 一起执行。Major GC 的速度要比 Minor GC 慢的多。
Full GC：对整个 Java 堆 和 ⽅法区 进行 垃圾回收。

Minor GC 什么时候触发？

新创建的对象 优先在 新生代 Eden 区 进行分配，如果 Eden 区 没有足够的空间时，就会触发 Minor GC 来清理新生代。

Major GC 和 Full GC 触发条件一般为：

晋升到老年代的对象 平均大小 > 老年代 剩余空间。
Minor GC 后存活的对象超过了老年代剩余空间。
老年代 空间不足
执行 System.gc()

对象什么时候会进入老年代？

⻓期存活的对象将进入老年代：每次 Minor GC 后对象的年龄会增加，当年龄到达 15 (默认) 之后，对象会被移入 老年代。
⼤对象直接进⼊老年代

知道有哪些垃圾收集器吗？

CMS收集器：老年代的收集器，采⽤ 标记-清除算法，回收停顿时间 最短。
G1收集器：开创了 局部收集的设计思路 和 基于Region 的内存布局形式。

能详细说⼀下 CMS 收集器的垃圾收集过程吗？

CMS 垃圾收集分为四步：

初始标记：标记 GC Roots 能 直达的对象。需要 STW。
并发标记：从 GC Roots 直达对象开始遍历整个对象图，找出要 回收的对象。
重新标记：标记 并发标记阶段 产生的对象。需要 STW。
并发清除：清理掉 标记阶段 标记的对象。

G1 垃圾收集器了解吗？

G1 收集器的运⾏过程⼤致可划分为以下四个步骤：

初始标记：标记 GC Roots 能 直达的对象。需要 STW。
并发标记：从 GC Roots 直达对象开始遍历整个对象图，找出要 回收的对象。
最终标记：标记 并发标记阶段 产生的对象。需要 STW。
筛选回收：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 旧 Region 的全部空间。需要 STW。

有了 CMS，为什么还要引入 G1？

G1 主要解决了 内存碎片过多 的问题。

CMS 并发清除阶段 会导致 内存碎片比过多。
CMS 并发清除阶段，用户线程依然在运行，会产生 浮动垃圾，浮动垃圾 必须到 下⼀次垃圾收集 才能处理。浮动垃圾 太多会触发 新的垃圾回收，导致 性能降低。