拿稳这24道JVM面试题，要价30k都有底气

1.什么是JVM?

JVM 的全称是 「Java Virtual Machine」，也就是我们耳熟能详的 Java 虚拟机。它能识别 .class后缀的文件，并且能够解析它的指令，最终调用操作系统上的函数，完成我们想要的操作。

C++开发出来的程序，编译成二进制文件后，就可以直接执行了，操作系统是能够识别的。

但是咱们的Java程序就不一样了，使用javac命令编译出来的的.class文件之后，操作系统是不能识别的，需要对应JVM去做一个转换后，操作系统才能识别。

2.说说JDK、JRE、JVM的关系?

JDK是Sun公司（已被Oracle收购）针对Java开发员的软件开发工具包。自从Java推出以来，JDK已经成为使用最广泛的Java SDK（Software development kit）。

JRE全称Java Runtime Environment，是运行基于Java语言编写的程序所不可缺少的运行环境。也是通过它，Java的开发者才得以将自己开发的程序发布到用户手中，让用户使用。

JVM 就是 Java 虚拟机，它能识别 .class后缀的文件，并且能够解析它的指令，最终调用操作系统上的函数，完成我们想要的操作。

JDK中包含JRE，也包括JDK，而JRE也包括JDK。

范围关系：JDK>JRE>JVM。

 

3.获取class文件有哪些方式？

1. 从本地文件系统中加载.class文件
2. 从jar包中或者war包中加载.class文件
3. 通过网络或者从数据库中加载.class文件
4. 把一个Java源文件动态编译，并加载，加载进来后就，系统为这个.class文件生成一个对应的Class对象。

4.生成Class对象的有哪些方式？

1.对象获取。调用person类的父类方法getClaass();

2.类名获取。每个类型(包括基本类型和引用)都有一个静态属性，class；

3.Class类的静态方法获取。forName("字符串的类名")写全名，要带包名。(包名.类名)

5.类加载器有哪些？

Bootstrap ClassLoader

负责加载$JAVA_HOME中 jre/lib/rt.jar里所有的class或Xbootclassoath选项指定的jar包。由C++实现，不是ClassLoader子类。

Extension ClassLoader

负责加载Java平台中扩展功能的一些jar包，包括$JAVA_HOME中jre/lib/*.jar或 -Djava.ext.dirs指定目录下的jar包。

App ClassLoader

负责加载classpath中指定的jar包及 Djava.class.path所指定目录下的类和jar包。

Custom ClassLoader

通过java.lang.ClassLoader的子类自定义加载class，属于应用程序根据自身需要自定义的ClassLoader，如tomcat、jboss都会根据j2ee规范自行实现ClassLoader。

6.如何自定义类加载器?

用户根据需求自己定义的。需要继承自ClassLoader，重写方法findClass()。

如果想要编写自己的类加载器，只需要两步：

• 继承ClassLoader类
• 覆盖findClass(String className)方法

**ClassLoader**超类的loadClass方法用于将类的加载操作委托给其父类加载器去进行，只有当该类尚未加载并且父类加载器也无法加载该类时，才调用findClass方法。如果要实现该方法，必须做到以下几点：

1.为来自本地文件系统或者其他来源的类加载其字节码。2.调用ClassLoader超类的defineClass方法，向虚拟机提供字节码。

7.如何设置Java虚拟机栈的大小呢？

可以使用虚拟机参数-Xss 选项来设置线程的最大栈空间，栈的大小直接决定了函数调用的最大可达深度；

-Xss size

8.方法区、堆、栈之间到底有什么关系？

 

栈指向堆

如果在栈帧中有一个变量，类型为引用类型，比如

package com.tian.my_code.test;
 
public class JvmCodeDemo {
    public  Object testGC(){
        int op1 = 10;
        int op2 = 3;
        Object obj = new Object();
        Object result=obj;
        return result;
    }
}

这时候就是典型的栈中元素obj指向堆中的Object对象，result的指向和obj的指向为同一个对象。

 

使用命令

javac -g:vars JvmCodeDemo.java

进行编译，然后再使用

javap -v JvmCodeDemo.class >log.txt

然后打开log.txt文件

 

方法区指向堆

方法区中会存放静态变量，常量等数据。

如果是下面这种情况，就是典型的方法区中元素指向堆中的对象。【「红线」】

堆指向方法区

方法区中会包含类的信息，对象保存在堆中，创建一个对象的前提是有对应的类信息，这个类信息就在方法区中。

 

9.Java对象内存是如何布局的？

 

一个Java对象在内存中包括3个部分：对象头、实例数据和对齐填充。

 

10.如何理解Minor/Major/Full GC？

还可能问你：请说一下Minor/Major/Full GC分别发送在哪个区域。

❝

Minor GC：发生在年轻代的 GC Major GC：发生在老年代的 GC。Full GC:新生代+老年代，比如 Metaspace 区引起年轻代和老年代的回收。

❞

11.能够触发条件 Full GC 有哪些？

1）调用System.gc时，系统建议执行Full GC，但是不必然执行；

2）老年代空间不足；

3）方法去空间不足；

4）通过Minor GC后进入老年代的平均大小 > 老年代的可用内存；

5）由Eden区、From Space区向To Space区复制时，对象大小大于To Space可用内存，则把该对象转存到老年代，且老年代的可用内存小于该对象大小。即老年代无法存放下新年代过度到老年代的对象的时候，会触发Full GC。

12.为什么需要Survivor区?

如果没有Survivor,Eden区每进行一次Minor GC ,并且没有年龄限制的话， 存活的对象就会被送到老年代。这样一来，老年代很快被填满,触发Major GC(因为Major GC一般伴随着Minor GC，也可以看做触发了Full 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。

执行时间长有什么坏处?频发的Full GC消耗的时间很长，会影响大型程序的执行和响应速度。

可能你会说，那就对老年代的空间进行增加或者较少咯。

假如增加老年代空间，更多存活对象才能填满老年代。虽然降低Full GC频率，但是随着老年代空间加大,一旦发生Full GC,执行所需要的时间更长。

假如减少老年代空间，虽然Full GC所需时间减少，但是老年代很快被存活对象填满,Full GC频率增加。

所以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16 次Minor GC还能在新生代中存活的对象,才会被送到老年代。

13.为什么需要两个大小一样的Survivor区？

最大的好处就是解决了碎片化。

假设现在只有一个Survivor区，我们来模拟一下流程:

刚刚新建的对象在Eden中，一旦Eden满了，触发一次Minor GC，Eden中的存活对象就会被移动到Survivor区。这样继续循 环下去，下一次Eden满了的时候，问题来了，此时进行Minor GC,Eden和Survivor各有一些存活对象,如果此时把Eden区的 存活对象硬放到Survivor区，很明显这两部分对象所占有的内存是不连续的，也就导致了内存碎片化。

永远有一个Survivor space是空的，另一个非空的Survivor space无碎片。

14.新生代中Eden:S1:S2为什么是8:1:1？

新生代中的可用内存：复制算法用来担保的内存为9：1，所以只会造成 10% 的空间浪费。可用内存中Eden：S1区为8：1 即新生代中Eden:S1:S2 = 8：1：1

这个比例，是由参数 -XX:SurvivorRatio 进行配置的（默认为 8）。

15.如何判断对象已死？

引用计数法

给对象添加一个引用计数器，每当一个地方引用它object时计数加1，引用失去以后就减1，计数为0说明不再引用

• 优点：实现简单，判定效率高
• 缺点：无法解决对象相互循环引用的问题，对象A中引用了对象B，对象B中引用对象A。

 

public class A {
    public B b; 
}
public class B {
    public C c; 
}
public class C {
    public A a; 
}
public class Test{
    
    private void test(){
        A a = new A();
        B b = new B();
        C c = new C();
        
        a.b=b;
        b.c=c;
        c.a=a;
    }
}

可达性分析算法

当一个对象到GC Roots没有引用链相连，即就是GC Roots到这个对象不可达时，证明对象不可用。

 

GC Roots种类:

❝

Java 线程中，当前所有正在被调用的方法的引用类型参数、局部变量、临时值等。也就是与我们栈帧相关的各种引用。所有当前被加载的 Java 类。Java 类的引用类型静态变量。运行时常量池里的引用类型常量（String 或 Class 类型）。JVM 内部数据结构的一些引用，比如 sun.jvm.hotspot.memory.Universe 类。用于同步的监控对象，比如调用了对象的 wait() 方法。

❞

public class Test{
    private void test(C c){
        A a = new A();
        B b = new B();
        a.b=b;
        //这里的a/b/c都是GC Root；
    }
}

16.对象的有几种引用类型？

• 强引用：User user=new User()；我们开发中使用最多的对象引用方式。特点：我们平常典型编码Object obj = new Object()中的obj就是强引用。通过关键字new创建的对象所关联的引用就是强引用。当JVM内存空间不足，JVM宁愿抛出OutOfMemoryError运行时错误（OOM），使程序异常终止，也不会靠随意回收具有强引用的“存活”对象来解决内存不足的问题。对于一个普通的对象，如果没有其他的引用关系，只要超过了引用的作用域或者显式地将相应（强）引用赋值为 null，就是可以被垃圾收集的了，具体回收时机还是要看垃圾收集策略。
• 软引用：SoftReference