java面试：JVM_javajvm面试

以下为博主整理网络资料而成，如有错误望请指正，感谢！

JVM

JVM运行时数据区域

根据JVM规范，JVM内存共分为虚拟机栈，堆，方法区，程序计数器，本地方法栈五个部分
1. 虚拟机栈
	每个线程有一个私有的栈，随线程的创建而创建。
	该栈中一种叫“栈帧”的东西，每一个方法会创建一个“栈帧”，
	用于存放局部变量表（基本数据类型和对象引用）、操作数栈、方法出口等信息
2. 本地方法栈
	该部分与虚拟机用到的Native方法相关，一般情况下，Java程序员不需要关系这部分内容。
3. PC寄存器（程序计数器）
	JVM支持多个线程同时运行，每个线程都有自己的程序计数器。
	若当前执行的是JVM的方法，则PC寄存器保存当前执行指令的地址；
	若是本地方法（native方法），则PC寄存器为空。
4. 堆（GC堆）
    堆是JVM所有线程共享的部分，在虚拟机启动的时候就已经创建。
    所有对象和数组在堆中进行分配。
    Java堆不需要连续内存，并且可以通过动态增加其内存。
    细分：新生代和老年代；
    新生代又分Eden空间、From Survivor空间、To Survivor空间。
5. 方法区
	方法区也是所有线程共享。主要用于存储类的信息、常量池、方法数据、方法代码等。
	方法区逻辑上属于堆的一部分，但为与堆进行区分，通常又叫“非堆”。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20

JVM内存

• Java把内存分两种：栈内存和堆内存。简单来讲，堆内存用于存放有new创建的对象和数组，在堆中分配的内存，有java虚拟机自动垃圾回收器来管理。而栈内存由使用的人向系统申请，申请人进行管理。

• JVM堆内存

  • JVM堆内存分两个区域：年轻代（YoungGen）、老年代（OldGen）

    • 年轻代两部分：Eden(生成区）、Survivor(幸存区）
    • Survivor两部分：FromSpace、ToSpace
    • Eden区占大容量，Eden:From Survivor:To Survivor默认比例8：1：1

  • 常用参数
    -Xms 堆内存初始大小，单位M、G
    -Xmx（MaxHeapSize） 堆内存最大允许大小，一般不要大于物理内存的80%
    -XX:PermSize 非堆内存初始大小，一般应用设置初始化200m，最大1024m就够了
    -XX:MaxPermSize 非堆内存最大允许大小
    -XX:NewSize（-Xns） 年轻代内存初始大小
    -XX:MaxNewSize（-Xmn） 年轻代内存最大允许大小，也可以缩写
    -XX:SurvivorRatio=8 年轻代中Eden区与Survivor区的容量比例值，默认为8，即8:1
    -Xss 堆栈内存大小

• JVM非堆内存（方法区）

  • jdk8之前，存在着永久代/持久代（PermGen）
  • jdk8，永久代被元空间（meatspace）取代。但是元空间并不在虚拟机中，而是使用本地内存。因此，默认情况下，元空间的大小仅受本地内存限制。
  • 为什么用元空间取代永久代？
    1. 字符串存在永久代中，容易出现性能问题和内存溢出
    2. 为融合HotSpot JVM与JRockit JVM（新JVM技术）而做出的改变

• 内存申请过程：

  1. JVM会试图为相关Java对象在年轻代的Eden区中初始化一块内存区域。
  2. 当Eden区空间足够时，内存申请结束。否则执行下一步。
  3. JVM试图释放在Eden区中所有不活跃的对象（Young GC）。释放后若Eden空间仍然不足以放入新对象，JVM则试图将部分Eden区中活跃对象放入Survivor区。
  4. Survivor区被用来作为Eden区及年老代的中间交换区域。当年老代空间足够时，Survivor区中存活了一定次数的对象会被移到年老代。
  5. 当年老代空间不够时，JVM会在年老代进行完全的垃圾回收（Full GC）。
  6. Full GC后，若Survivor区及年老代仍然无法存放从Eden区复制过来的对象，则会导致JVM无法在Eden区为新生成的对象申请内存，即出现“Out of Memory”。

Java中的四种引用类型级别

对象的引用四种级别由高到低：强引用、软引用、弱引用、虚引用

1. 强引用
   1. 我们写代码使用的对象就是强引用，它有其他对象或方法、变量等等指向它的引用
   2. 如果一个对象被拥有强引用，那么垃圾回收器绝不会回收它。当内存空间不足，Java 虚拟机宁愿抛出 OutOfMemoryError 错误，使程序异常终止，也不会靠随意回收具有强引用的对象来解决内存不足问题
2. 软引用
   1. 如果一个对象只具有软引用，那么如果内存空间足够，垃圾回收器就不会回收它，如果内存空间不足了，就会回收这些对象的内存。只要垃圾回收器没有回收它，该对象就可以被程序使用。软引用可用来实现内存敏感的高速缓存。
   2. 软引用可以和一个引用队列（ReferenceQueue）联合使用，如果软引用所引用的对象被垃圾回收，Java 虚拟机就会把这个软引用加入到与之关联的引用队列中。
3. 弱引用
   1. 如果一个对象只具有弱引用，那该类就是可有可无的对象，因为只要该对象被 gc 扫描到了随时都会把它干掉。弱引用与软引用的区别在于：只具有弱引用的对象拥有更短暂的生命周期。在垃圾回收器线程扫描它所管辖的内存区域的过程中，一旦发现了只具有弱引用的对象，不管当前内存空间足够与否，都会回收它的内存。不过，由于垃圾回收器是一个优先级很低的线程， 因此不一定会很快发现那些只具有弱引用的对象。
   2. 弱引用可以和一个引用队列（ReferenceQueue）联合使用，如果弱引用所引用的对象被垃圾回收，Java 虚拟机就会把这个弱引用加入到与之关联的引用队列中。
   3. 如果一个对象只具有弱引用，那该类就是可有可无的对象，因为只要该对象被 gc 扫描到了随时都会把它干掉。弱引用与软引用的区别在于：只具有弱引用的对象拥有更短暂的生命周期。在垃圾回收器线程扫描它所管辖的内存区域的过程中，一旦发现了只具有弱引用的对象，不管当前内存空间足够与否，都会回收它的内存。不过，由于垃圾回收器是一个优先级很低的线程， 因此不一定会很快发现那些只具有弱引用的对象
4. 虚引用
   1. "虚引用"顾名思义，就是形同虚设，与其他几种引用都不同，虚引用并不会决定对象的生命周期。如果一个对象仅持有虚引用，那么它就和没有任何引用一样，在任何时候都可能被垃圾回收。虚引用主要用来跟踪对象被垃圾回收的活动。
   2. 虚引用与软引用和弱引用的一个区别在于：虚引用必须和引用队列（ReferenceQueue）联合使用。当垃圾回收器准备回收一个对象时，如果发现它还有虚引用，就会在回收对象的内存之前，把这个虚引用加入到与之关联的引用队列中。程序可以通过判断引用队列中是否已经加入了虚引用，来了解被引用的对象是否将要被垃圾回收。程序如果发现某个虚引用已经被加入到引用队列，那么就可以在所引用的对象的内存被回收之前采取必要的行动

java中堆（Heap）和栈(Stack)的区别

1. 栈内存用来存储局部变量和方法调用；
	堆内存用来存储Java中的对象，无论是成员变量、局部变量、
	还是类变量指向的对象，都存储在堆中。
2 栈内存归属于单个线程，每个线程都有一个栈内存（线程私有）；
	堆内存对所有线程可见，即堆内存中的对象可以被所有线程访问
3. 栈内存大小远远小于堆内存
4. 栈内存是连续的；堆内存在物理上是不连续的，在逻辑上是连续的
5. 栈是先进后出；堆是先进先出
1
2
3
4
5
6
7
8

推荐阅读博文1
推荐阅读博文2