每日速记10道java面试题11-优快云博客

常量池分为两个地方:运行时常量池和字符串常量池
运行时常量池: 字节码文件里面有个constant pool，存储着编译时生成的常量信息，在运行的时候，这些信息会被放在方法区中的运行时常量池中。
字符串常量池:存储一些字符串常量，位于堆区。
作用:避免重复创建相同的对象，节省内存并提高效率，

延伸→字符串常量池能否被垃圾回收?大量不同字符串不断intern（）会导致内存溢出吗?

在Java 6之前，字符串常量池位于永久代（PermGen），由于永久代的垃圾回收效果不佳，如果字符串常量池中含有大量的字符串，很容易造成永久代溢出。
从Java 7开始，字符串常量池被挪到了堆中，堆空间一般比较大，且堆空间的回收效率较高，因此内存溢出的情况大大减少。
在Java 8中，字符串常量池仍然位于堆中，并且使用了元空间（Metaspace）代替永久代。元空间的内存大小取决于本地内存大小，这意味着字符串常量池的容量不再受限于JVM的固定内存大小，从而减少了内存溢出的风险

因此在java6之前，不断intern（）不同字符串很容易就会造成内存溢出，java7以及java8之后这个情况就改善很多了。

2.你了解java中的类加载器吗？

类加载器负责在运行时动态加载类文件，确保类能够在 JVM 中被查找、加载和链接
作用:
加载类:从文件系统、网络或其他源中找到并加载.class 文件
链接类:验证类的字节码文件、准备分配内存，初始化变量、将符号引用转换成直接引用
初始化类:执行类的静态初始化块以及为静态变量赋值等操作
分类：
1.引导类加载器:负责加载 Java 平台核心库
2.扩展类加载器:加载 JDK 中 lib/ext 目录下的类库
3.应用程序类加载器:加载用户类路径(Classpath)下的类
4.自定义类加载器:继承 ClassLoader 类，可以在给定上下文的条件下加载类
工作流程:
1.请求加载:运行某个类时会首先查询类加载器是否已经加载了该类
2.双亲委派机制:类加载器优先委派给父加载器加载类，如果父加载器无法加载，则由当前类加载器进行加载（具体原理看以下博文第六题：每日速记10道java面试题04-优快云博客）
3.动态加载:当需要加载的类在某个路径下未找到时，类加载器将根据指定的类路径动态加载类

3.什么是java中的JIT？

JIT是一种运行时将字节码动态编译为本地机器代码的技术，主要用于提高 Java 程序的执行性能
原理:
字节码执行:当Java 程序运行时，JVM首先将.class 文件中的字节码加载到内存中，并通过解释器逐行执行这些字节码,
热点代码检测:在执行过程中，JJVM会监控代码的执行频率。频繁被执行的代码被视为“热点代码”JIT编译:一旦某段代码被识别为热点代码，JIT编译器会将这段字节码编译成本地机器代码，并存储在内存中
垃圾回收:JIT 编译的本地代码会保持在内存中，直到Java 程序运行结束或 JVM 执行垃圾回收

4.什么是java中的AOT？

Java 的 AOT(Ahead-Of-Time，预编译)是一种在程序运行之前，将Java 字节码直接编译为本地机器码的技术。
JIT 是在 Java 运行时将一些代码编译成机器码，而 AOT 则是在代码运行之前就编译成机器吗，也就是提前编译。
提前编译的好处是减少运行时编译的开销，且减少程序启动所需的编译时间，提高启动速度。

但同时它也有一些缺点：
做不到像JIT一样在动态运行时进行深度优化，所以在程序长时间运行下性能低于JIT。
AOT是针对特定平台下的，也是跨平台的灵活性。

5.你了解java的逃逸分析吗？

逃逸分析是JIT的优化技术，用于确定一个对象的作用范围，看是否会逃逸出当前方法或线程的作用范围。
如果对象不会逃逸，JVM可以实现标量替换、同锁消除等优化，减少内存分配开销和同步开销，从而提高应用的性能。

6.你了解java中有哪些引用吗？

java中有强引用、软引用、弱引用、虚引用。

强引用：最常见的引用类型，默认情况下，任何普通对象的引用都是强引用，有强引用引用到的对象，永远不会被垃圾回收器回收，即使内存不足也只是抛出异常但不会清除掉强引用对象。

软引用:内存不足即回收。内存不够用的时候回收，内存充足的时候不回收。可以用来做缓存。例如:内存空间够用的时候，从缓存取，不够的可以被回收，然后下次用的时候时候再从数据库取。

弱应用:发现即回收。ThreadLocal和weakhashmap都用了弱应用。ThreadLocal里面的map的key通过弱引用指向threadlocal对象。weakhashmap的键也是弱引用，当键不被其它强引用持有的时候，键值对会被自动释放。

虚引用:当垃圾回收器回收一个对象时，如果发现它还有虚引用，就会在回收对象之后，将虚引用加入到引用队列中，以通知应用程序对象的回收情况。用处:可以用来释放堆外内存。DirectByteBuffer就是通过虚引用来实现堆外内存的释放的。

7.java中常见的垃圾回收器有哪些？

Serial Gc(串行垃圾回收器):单线程工作，适合小型应用，对内存的使用效率高，但在大内存下可能导致停顿时间较长。
Parallel Gc(并行垃圾回收器):利用多线程进行垃圾回收，能提高吞吐量，适用于多核处理器的环境。
CMS GC(并发标记清理垃圾回收器):通过并发执行标记和清理阶段来减少停顿时间，适合对响应时间敏感的应用，但可能产生记忆碎片。
G1GC(垃圾优先回收器):将堆划分为多个区域，优先回收对垃圾最多的区域，适合大内存的应用，能够提供可预测的停顿时间。
ZGC(Z垃圾回收器):一种低延迟的垃圾回收器，能够处理大内存和高并发场景，停顿时间非常短。
Shenandoah GC:类似于ZGC，旨在减少停顿时间，采用了并发和分区的方式。

8.java中如何判断对象是否为垃圾？

1.引用计数法(Reference Counting)：
每个对象维护一个引用计数器，引用次数增加时，计数器加 1，减少时，计数器减1。当引用计数器为0时，说明该对象不再被引用，可以被回收。
优点:实现简单，实时性好。
缺点:无法处理循环引用的问题，两个对象互相引用时，引用计数器永远不会为 0。

2.可达性分析算法(Reachability Analysis):
Java 中垃圾回收主要采用可达性分析算法。通过从一组称为“GC Roots” 的对象出发，遍历所有可达的对象，凡是无法通过 GCRoots 到达的对象，均被视为垃圾。
优点:能够解决循环引用的问题。
缺点:需要消耗一定的资源进行标记。

9.为什么 Java 的垃圾收集器将堆分为老年代和新生代?

主要是为了提高垃圾回收的效率，java中对象的生命周期不是统一的，大多数对象的生命周期短，少部分对象的生命周期长，因此把生命周期短的对象分配到新生代，采用复制算法把存活下来的对象复制到Survive空间。把生命周期长的对象分配到老年代，采用标记-整理或标记-清除算法去回收对象。同时在新生代中存活多次GC的对象会晋升到老年代。

10.为什么java8移除了永久代引入了元空间？

相比于永久代，元空间具有更好的灵活性和扩展性，可以更好地满足不同应用程序的需求。永久代的大小是固定的，当加载的类信息、常量池等数据超过了永久代的大小时，就会导致内存溢出。而元空间的大小可以根据需要进行调整，不再受到固定大小的限制。同时，元空间的数据可以存储在本地内存中，不再受到Java 堆大小的限制。因此，使用元空间替代永久代可以提高程序的灵活性和稳定性。