Java面试备战篇——JVM篇（二）

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11、Java对象创建过程

1.JVM遇到一条新建对象的指令时首先去检查这个指令的参数是否能在常量池中定义到一个类的符号引
用。然后加载这个类（类加载过程在后边讲）
2.为对象分配内存。一种办法“指针碰撞”、一种办法“空闲列表”，最终常用的办法“本地线程缓冲分配
(TLAB)”
3.将除对象头外的对象内存空间初始化为0
4.对对象头进行必要设置

12、类的生命周期

类的生命周期包括这几个部分，加载、连接、初始化、使用和卸载，其中前三部是类的加载的过程,如
下图；

• 加载，查找并加载类的二进制数据，在Java堆中也创建一个java.lang.Class类的对象
• 连接，连接又包含三块内容：验证、准备、初始化。 1）验证，文件格式、元数据、字节码、符号
  引用验证； 2）准备，为类的静态变量分配内存，并将其初始化为默认值； 3）解析，把类中的符
  号引用转换为直接引用
• 初始化，为类的静态变量赋予正确的初始值
• 使用，new出对象程序中使用
• 卸载，执行垃圾回收

13、简述Java的对象结构

Java对象由三个部分组成：对象头、实例数据、对齐填充。
对象头由两部分组成，第一部分存储对象自身的运行时数据：哈希码、GC分代年龄、锁标识状态、线
程持有的锁、偏向线程ID（一般占32/64 bit）。第二部分是指针类型，指向对象的类元数据类型（即对
象代表哪个类）。如果是数组对象，则对象头中还有一部分用来记录数组长度。
实例数据用来存储对象真正的有效信息（包括父类继承下来的和自己定义的）
对齐填充：JVM要求对象起始地址必须是8字节的整数倍（8字节对齐）

14、如何判断对象可以被回收？

判断对象是否存活一般有两种方式：

• 引用计数：每个对象有一个引用计数属性，新增一个引用时计数加1，引用释放时计数减1，计数
  为0时可以回收。此方法简单，无法解决对象相互循环引用的问题。
• 可达性分析（Reachability Analysis）：从GC Roots开始向下搜索，搜索所走过的路径称为引用
  链。当一个对象到GC Roots没有任何引用链相连时，则证明此对象是不可用的，不可达对象。

15、JVM的永久代中会发生垃圾回收么？

垃圾回收不会发生在永久代，如果永久代满了或者是超过了临界值，会触发完全垃圾回收(Full GC)。如
果你仔细查看垃圾收集器的输出信息，就会发现永久代也是被回收的。这就是为什么正确的永久代大小
对避免Full GC是非常重要的原因。请参考下Java8：从永久代到元数据区 (注：Java8中已经移除了永久
代，新加了一个叫做元数据区的native内存区)

16、垃圾收集算法

GC最基础的算法有三种： 标记 -清除算法、复制算法、标记-压缩算法，我们常用的垃圾回收器一般都
采用分代收集算法。

• 标记 -清除算法，“标记-清除”（Mark-Sweep）算法，如它的名字一样，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掉所有被标记的对象。
• 复制算法，“复制”（Copying）的收集算法，它将可用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-压缩算法，标记过程仍然与“标记-清除”算法一样，但后续步骤不是直接对可回收对象进行清
  理，而是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”（Generational Collection）算法，把Java堆分为新生代和老年代，这
  样就可以根据各个年代的特点采用最适当的收集算法。

17、调优命令有哪些？

Sun JDK监控和故障处理命令有jps jstat jmap jhat jstack jinfo.

• jps，JVM Process Status Tool,显示指定系统内所有的HotSpot虚拟机进程。
• jstat，JVM statistics Monitoring是用于监视虚拟机运行时状态信息的命令，它可以显示出虚拟机
  进程中的类装载、内存、垃圾收集、JIT编译等运行数据。
• jmap，JVM Memory Map命令用于生成heap dump文件
• jhat，JVM Heap Analysis Tool命令是与jmap搭配使用，用来分析jmap生成的dump，jhat内置了
  一个微型的HTTP/HTML服务器，生成dump的分析结果后，可以在浏览器中查看
• jstack，用于生成java虚拟机当前时刻的线程快照。
• jinfo，JVM Configuration info 这个命令作用是实时查看和调整虚拟机运行参数。

18、调优工具

常用调优工具分为两类,jdk自带监控工具：jconsole和jvisualvm，第三方有：MAT(Memory Analyzer
Tool)、GChisto。

• jconsole，Java Monitoring and Management Console是从java5开始，在JDK中自带的java监控
  和管理控制台，用于对JVM中内存，线程和类等的监控
• jvisualvm，jdk自带全能工具，可以分析内存快照、线程快照；监控内存变化、GC变化等。
• MAT，Memory Analyzer Tool，一个基于Eclipse的内存分析工具，是一个快速、功能丰富的Java
  heap分析工具，它可以帮助我们查找内存泄漏和减少内存消耗
• GChisto，一款专业分析gc日志的工具

19、Minor GC与Full GC分别在什么时候发生？

新生代内存不够用时候发生MGC也叫YGC，JVM内存不够的时候发生FGC

20、你知道哪些JVM性能调优

• 设定堆内存大小
  -Xmx：堆内存最大限制。
• 设定新生代大小。 新生代不宜太小，否则会有大量对象涌入老年代
  -XX:NewSize：新生代大小
  -XX:NewRatio 新生代和老生代占比
  -XX:SurvivorRatio：伊甸园空间和幸存者空间的占比
• 设定垃圾回收器 年轻代用 -XX:+UseParNewGC 年老代用-XX:+UseConcMarkSweepGC

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