本文详细介绍了JVM的基础知识，包括Java虚拟机的作用，Java的编译与解释过程，以及类加载机制。在内存管理部分，阐述了JVM的内存区域，如堆、虚拟机栈和本地方法栈等，并讨论了内存溢出和内存泄漏的概念及影响。接着，文章重点讨论了Java8的垃圾回收机制，包括垃圾回收流程、各种垃圾收集器（如CMS和G1）的工作原理，以及如何进行JVM调优，如设置堆内存和新生代大小以减少MinorGC的频率。
一、JVM 基础【重要】
什么是 JVM (Java虚拟机)?
JVM (Java虚拟机)是运行 Java 字节码 的 虚拟机。- JVM 针对 不同系统 有 特定实现 (Windows、Linux 等)，目的是 同样的代码 在 不同平台 能运行出 相同的结果。
为什么说 Java 语言 “编译与解释并存”？
Java 语言 要经过 编译 和 解释 两个步骤：
编译：通过 编译器 将 代码一次性编译 成字节码。解释：通过 解释器 将 代码一句一句地解释 成机器代码。
Java类 加载过程？
Java类 加载过程如下：
加载：将硬盘上 Java字节码文件 (Class文件) 转为 内存 中的 Class对象。验证：检查载入的 class文件数据 的 正确性。准备 (重要)：为 静态变量 分配内存，并设置为 初始值 (0、false、null 等)。解析：将 常量池 内的 符号引用 转换为 直接引用。初始化：为 类变量 (静态变量) 赋值，执行 静态代码块。
二、内存管理【重要】
说⼀下 JVM 的内存区域 | 运行时数据区是怎样的？
堆： 线程共享。存放 对象实例、数组、字符串常量池 (也称GC堆)。虚拟机栈：线程私有。存储方法的内 局部变量、操作数 等。本地方法栈：线程私有。同虚拟机栈，只不过是 本地方法。
【本地方法：就是 Java 调用的 非Java代码 实现的接口】程序计数器：线程私有。用于记录 线程 当前的 执行的位置。元空间：线程共享。元空间 就在 堆 中，存储 类的元数据、静态方法、静态属性。
[了解] 什么是 Java内存模型？
JMM规定了 多线程环境 下所有的 变量 都存储在 主内存 中，从而保证变量的 可见性 和 有序性。【validate】
[了解] 栈帧 是什么？栈帧 有什么作用？
栈帧是栈的 组成单位。栈帧是一种数据结构，它封装了以下信息：
局部变量表：存储 局部变量。动态链接：存储 当前方法 调用的 目标方法 的 链接。方法返回地址：存储 目标方法执行完毕 后的 返回地址。
程序计数器 有什么作用？
程序计数器主要有下面两个作用：
程序计数器用于记录 线程 当前的 执行的位置。- 解释器 通过改变
程序计数器来 依次读取指令。
什么是 内存溢出？有哪些情况会导致 内存溢出？
内存溢出(OOM) 是指 系统 没有足够的 内存空间 可以 分配，从而出现的一种 异常。
导致内存溢出的情况：
创建大量对象内存泄漏
什么是 内存泄漏？内存泄漏 有什么影响？
内存泄露：堆内存 中的 对象 不再使用时，垃圾回收器 却 无法回收 该对象，导致 内存泄露。
内存泄漏 的影响：
- 长时间连续运行时 性能严重下降；
- 出现 OOM 导致 应用崩溃；
有哪些情况会导致 内存泄漏？
静态集合类：静态集合类(如ArrayList、HashMap) 生命周期与程序一致，程序结束之前 不会被释放，会引起 内存泄漏。连接(IO/数据)未释放：如果连接不被显性的关闭，会引起 内存泄漏。
三、Java8 垃圾回收【重要】
1、垃圾回收流程
Java 堆的内存分区了解吗？
Java堆内存 的 内存模型：
- 堆内存 主要划分为
年轻代、老年代、元空间三个区域。- 年轻代 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。
- 年轻代 又可以分为两个区域：
Eden、Survivor，Survivor 分为From区、To区。
JDK8 垃圾回收 的 流程？
- 1、创建一个新对象 时，JVM会将 新对象 保存在
年轻代的Eden区，如果 Eden区 的 空间 不足，则会执行Minor GC(年轻代GC)。- 2、Minor GC 会将 Eden区 和
From区中的 存活对象 复制到To区，然后清空 Eden区 和 From区。- 3、如果 To区 的 空间 不足，会继续进行 Minor GC，部分 年轻代对象 会逐渐放入
老年代，直到 To区 的 空间 充足。- 4、如果此时 老年代 的 内存 不足，则将执行
Full GC。- 5、
Full GC后，如果 老年代 的 内存 仍然不足，则会抛出 内存溢出 (OOM) 错误，程序中断运行。
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(STW)。
(了解) 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：软引用 关联的对象，MinorGC 第二次遇到 软引用对象 才会进行回收。(第一次只进行 标记)弱引用：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。
2、垃圾收集器
垃圾收集算法 有哪些？
复制算法
【年轻代 垃圾回收 一般都是基于 复制算法】标记-清除算法标记-整理算法
垃圾收集器都有哪些？
- Minor GC 垃圾收集器：
Parallel(并行)、Serial(串行)- Full GC 垃圾收集器：
CMS、G1
CMS 和 G1 区别？
CMS基于标记-清除算法。G1基于标记-整理算法(整体) 和复制算法(局部)。CMS并发清除阶段 会导致 内存碎片比过多。G1主要解决了内存碎片过多的问题。- Java8 默认使用 CMS 回收 老年代。
说一下 CMS 垃圾收集器 的工作过程？
CMS 垃圾收集器 使用
标记-清除算法，收集过程分为四步：
初始标记：标记 GC Roots 能 直达的对象。需要STW。并发标记：从 GC Roots 能 直达的对象 开始 遍历，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。
说一下 G1 垃圾收集器 的工作过程？
G1 收集器 使用了
复制算法和标记-整理算法，收集过程分为四步：
初始标记：标记 GC Roots 能 直达的对象。需要STW。并发标记：从 GC Roots 能 直达的对象 开始 遍历，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。筛选回收：选择多个 Region 构成 回收集，把 回收集 中 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。
哪些 对象 可以作为 GC Root？
静态属性引用的对象实例属性引用的对象栈中引用的对象
判断 垃圾对象 的方法有哪些？
引用计数法：缺点：当两个垃圾对象 互相引用 时，不会 被判定为 垃圾对象。可达性分析
四、JVM 调优
JVM通常设置哪些参数来调优？
-Xms：初始堆大小。-Xmx：最大堆大小：一般将 Xms 和 Xmx 设为一样的值，避免重新分配内存。-Xmn：设置 年轻代空间大小。
堆内存、新生代、老年代 一般设置为多大内存？
堆内存：通常将 最大堆内存大小 设置为可用 物理内存的1/2到2/3。新生代：通常设置为整个 堆内存 的1/3。老年代：通常设置为整个 堆内存 的2/3。
频繁 Minor GC 怎么办？
频繁 Minor GC 的原因：新生代 空间较小，Eden 区 和 To区 很快会被填满。解决方法：可以通过 增大新生代空间-Xmn来降低 Minor GC 的频率。
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