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Java虚拟机(JVM)面试题(2022最新版&&持续更新)

1.说下JVM中类加载器分类与核心功能

引导类加载器			负责加载支撑jvm运行的JRE的lib目录下的核心类库 如:rt.jar
扩展类加载器			负责加载支撑JVM运行的JRE的lib目录下的ext扩展目录下的JAR包
应用程序类加载器		负责加载ClassPath路径下的类包,主要就是加载你自己写的类
自定义类加载器		负责加载用户自定义路径下的类包.

2.类加载双亲委派机制是怎么回事

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简单来说就是,先找父类加载器加载,不行再由儿子加载器加载.

比如我们自己写的一个类,最先会找应用程序类加载器加载,应用程
序类加载器会先委托扩展类加载器加载,扩展类加载器再委托引导类
加载器,顶层引导类加载器在自己的类加载路径里找了半天没找到你
自己写的类,则向下退回加载类的请求,扩展类加载器收到回复就自
己加载,在自己的类加载路径里找了半天也没找到,又向下退回类的
加载请求给应用程序类加载器,应用程序类加载器于是在自己的类加
载路径里找你自己写的类,结果找到了就自己加载了。

为什么会用双亲委派机制

1.沙箱安全机制:自己写的java.long.String.class类不会被加载,这样可以防止核心API库被随意更改.
2.避免类的重复加载:当父亲已经加载了该类,就没有必要儿子ClassLoader再加载一次,保证被加载类的唯一性.

3.Tomcat底层类加载是用的双亲委派机制吗?

一个tomcat web容器可能需要部署两个应用程序,不同的应用程序可能会依赖同一个第三方类库的不同版本,
不能要求同一个类库在同一个服务器只有一份,因此每个应用程序的类库都是独立的,保证相互隔离.
不是,tomcat为了实现隔离性,每个webappClassLoader加载自己目录下的calss文件,不会传递给父类加载器
,打破了双亲委派机制.

4.说下对象完整创建的流程

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详细解释

5.对象分配内存时的指针碰撞与空闲列表机制

指针碰撞:
	如果java堆中内存是绝对规整的,所有用过的内存都放在一边,空闲的内存放在另一边,
	中间放一个作为分界点的指示器那所分配内存就是仅仅把那个指针向空闲空间那边挪动
	一段与对象大小相等的距离。
空闲列表:
	如果java堆中内存并不是规整的,已使用的内存和空闲内存相互交错,那就没有办法简单地
	进行指针碰撞,虚拟机就比须维护一个列表,记录那些内存块是可用的,在分配的时候从列表中
	找到一块比较大的空间划分给对象实例,并更新列表的记录.

6.对象分配内存时的并发的问题解决CAS与TLAB机制

在并发情况下,可能出现正在给对象A分配内存,指针还没来得
及修改,对象B又同时使用了原来的指针来分配内存的情况。
CAS:
	虚拟机采用CAS配上失败重试的方法保证更新操作的原子性来分
	配内存空间的动作进行同步处理.
本地线程分配缓冲:
	把内存分配的动作按照线程划分在不同的空间之中进行,即每个线程在java队中
	预先分配一小块内存.通过-XX:+/-UseTLAB参数来设定虚拟机是否使用TLAB
	(JVM会默认开启-XX:+UseTLAB) -XX:TLABSize指定TLAB大小.

7.说下对象头是怎么回事

初始化零值后,虚拟机要对对象进行必要的设置,例如这个对象是哪个类的实例,如
何才能找到类的元数据信息,对象的哈希值,对象的GC分代年龄等信息。这些信息
存放在对象头Object Header之中.HotSpot虚拟机中,对象在内存中分配的布局可以划分为3块区域:
对象头,实例数据,对齐填充。
对象头包括两部分信息,第一部分是用于存储自身的运行时数据如哈希值,对象的GC分代年龄,锁标识
,线程持有的锁,偏向线程ID,偏向时间戳等.
另一部分是指针类型,即对象指向他的类元数据的指针,虚拟机通过指针来确定这个对象是哪个类的实例.
还有一部分是数组长度。

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8.如何计算对象占用内存大小

9.对象指针压缩是怎么回事

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11 解释下对象栈上分配,逃逸分析与标量替换

12 判断对象是否是垃圾的引用计数法有什么问题

给对象中添加一个引用计数器,每当有一个地方引用它,计数器就加1,当引用失效,计数器就减1,任何时候计数器为0的对象就是不可能在被使用的.
但是当前主流的虚拟机中并没有选择这个算法来管理内存,其最主要的原
因是因为它很难解决对象之间相互循环引用的问题.

由于他们互相引用对方,导致他们的引用计数器都不为0,于是计数器算法
无法通知GC回收器回收他们.

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13. GC底层可达性分析算法是怎么回事

"GC Roots"对象作为起点,从这些节点开始向下搜索引用的对象,
找到的对象标记为非垃圾对象,其余的未标记的对象都是垃圾对象.

GC Roots 根节点:线程栈的本地变量,静态变量,本地方法栈的变量

16 什么样的类能被回收

1.该类所有的对象实例都已经被回收.也就是java堆中不存在该类的实
例.
2.加载该类的ClassLoader已经被回收.
3.该类对应的java.long.Class对象没有在任何地方被引用,无法在任何
地方通过反射访问该类的方法.

17 解释下JVM内部各种垃圾收集算法

标记-清除算法
该算法分为“标记”和“清除”两个阶段
    首先标记出所有需要回收的对象
    在标记完成后, 统一回收所有被标记的对象

复制算法(标记-复制算法)
	该算法内存按容量划分为大小相等的两块, 每次只使用其中的一
块。
	当这一块的内存用完了, 就将还存活着的对象复制到另外一块上
面, 然后再把已使用过的内存空间一次清理掉。

标记-整理算法
该算法分为“标记”和“整理”两个阶段
    首先标记出所有需要回收的对象。
    让所有存活的对象都向一端移动, 然后直接清理掉端边界以外的内存
分代收集算法
	分代收集算法是目前大部分JVM的垃圾收集器使用的算法
	分代收集算法几种垃圾回收算法的集合体,指的是对不同的代使用不
同的垃圾回收算法进行垃圾回收清除
	新生代Young Generation: Eden区
		存放新创建的对象,对象生命周期非常短,几乎是使用完就立即回收使用标记复制算法进行垃圾回收
	老年代Tenured Generation: Old区
		新生代区多次回收后存活下来的对象就会被移到老年代区
		由于对象存活率高,几乎没有额外的空间进行分配担保,使用标
		记清除算法或者标记整理算法
	永久代Permanent Generation: Java 8以后移除. 主要存放加载的
		类的信息,生命周期长,几乎不会被回收

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18 解释下CMS收集器垃圾收集过程

初始标记
	初始标记会标记GCRoots直接关联的对象以及年轻代指向老年代的对象,初始标记这个过程会发生Stop the word。但是这个阶段的速度很快,因为没有向下追溯,即只标记一层。
并发标记
	这个过程不会停止用户线程(即不会发生stop the world),这一阶段主要是GC Roots向下追溯,标记所有可达的对象,该阶段比较耗时,因为需要追溯。
重新标记
	重新标记:重新标记阶段就是为了修正并发标记期间因为用户程序继续运行而导致标记产生变动的那一部分树象的标记记录,这个阶段的停顿时间一般会比初始标记阶段的时间稍长,近远比并发标记阶段时间短。主要用到三色标记里的增量更新算法(见下面详解)做重新标记,
并发清除
	清理删除掉标记阶段判断的已经死亡的对象
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