Java设计模式笔试题（10~13题）

10、谈谈 JVM 的内存结构和内存分配

● Java内存模型：Java虚拟机将其管辖的内存大致分三个逻辑部分：方法区(Method Area)、Java栈和Java堆。

● 方法区是静态分配的，编译器将变量绑定在某个存储位置上，而且这些绑定不会在运行时改变。常数池，源代码中的命名常量、String常量和static变量保存在方法区。

● Java Stack是一个逻辑概念，特点是后进先出。一个栈的空间可能是连续的，也可能是不连续的。最典型的Stack应用是方法的调用，Java虚拟机每调用一次方法就创建一个方法帧（frame），退出该方法则对应的 方法帧被弹出(pop)。栈中存储的数据也是运行时确定的。

● Java堆分配(heap allocation)意味着以随意的顺序，在运行时进行存储空间分配和收回的内存管理模型。堆中存储的数据常常是大小、数量和生命期在编译时无法确定的。Java对象的内存总是在heap中分配。

● java内存分配

● 基础数据类型直接在栈空间分配；

● 方法的形式参数，直接在栈空间分配，当方法调用完成后从栈空间回收；

● 引用数据类型，需要用new来创建，既在栈空间分配一个地址空间，又在堆空间分配对象的类变量；

● 方法的引用参数，在栈空间分配一个地址空间，并指向堆空间的对象区，当方法调用完后从栈空间回收；

● 局部变量new出来时，在栈空间和堆空间中分配空间，当局部变量生命周期结束后，栈空间立刻被回收，堆空间区域等待GC回收；

● 方法调用时传入的实际参数，先在栈空间分配，在方法调用完成后从栈空间释放;

● 字符串常量在DATA区域分配，this在堆空间分配；

● 数组既在栈空间分配数组名称，又在堆空间分配数组实际的大小！

11、Java中引用类型都有哪些？（重要）
● Java中对象的引用分为四种级别，这四种级别由高到低依次为：强引用、软引用、弱引用和虚引用。

● 强引用（StrongReference）

如果一个对象被人拥有强引用，那么垃圾回收器绝不会回收它。当内存空间不足，Java虚拟机宁愿抛出OutOfMemoryError错误，使程序异常终止，也不会靠随意回收具有强引用的对象来解决内存不足问题。Java的对象是位于heap中的，heap中对象有强可及对象、软可及对象、弱可及对象、虚可及对象和不可到达对象。应用的强弱顺序是强、软、弱、和虚。对于对象是属于哪种可及的对象，由他的最强的引用决定。如下代码：

String abc=new String(“abc”); //1
SoftReference softRef=new SoftReference(abc); //2
WeakReference weakRef = new WeakReference(abc); //3
abc=null; //4
softRef.clear();//5
第一行在heap堆中创建内容为“abc”的对象，并建立abc到该对象的强引用，该对象是强可及的。

第二行和第三行分别建立对heap中对象的软引用和弱引用，此时heap中的abc对象已经有3个引用，显然此时abc对象仍是强可及的。

第四行之后heap中对象不再是强可及的，变成软可及的。

第五行执行之后变成弱可及的。

● 软引用（SoftReference）

如果一个对象只具有软引用，那么如果内存空间足够，垃圾回收器就不会回收它，如果内存空间不足了，就会回收这些对象的内存。只要垃圾回收器没有回收它，该对象就可以被程序使用。软引用可用来实现内存敏感的高速缓存。软引用可以和一个引用队列（ReferenceQueue）联合使用，如果软引用所引用的对象被垃圾回收，Java虚拟机就会把这个软引用加入到与之关联的引用队列中。软引用是主要用于内存敏感的高速缓存。在jvm报告内存不足之前会清除所有的软引用，这样以来gc就有可能收集软可及的对象，可能解决内存吃紧问题，避免内存溢出。什么时候会被收集取决于gc的算法和gc运行时可用内存的大小。当gc决定要收集软引用时执行以下过程，

以上面的softRef为例：

（1）首先将softRef