【2021】常问JVM面试题之第一篇-优快云博客

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【基础】常问JVM面试题

JAVA上天入地篇之入地基础。

JVM常问的面试题精选

介绍下JAVA内存区域/运行时数据区

JAVA内存区域：分为私有区域、线程共享区、直接内存。
(1)私有区域：PC、虚拟机栈（VM Stack）、本地方法区
PC:指向虚拟机字节码指令的位置，唯一一个无OOM的区域
VM Stack:虚拟机栈和线程的生命周期相同。一个线程中，每调用一个方法创建一个栈帧（Stack Frame）

(2)线程共享域：JAVA堆、方法区

(3)直接内存-不受JVM GC管理

JVM如何调优以及常见的异常报错解决方案

(1)java heap space(堆)  一般发生在启动阶段。
JVM在启动的时候会自动设置JVM Heap的值，可以利用JVM提供的-Xmn -Xms -Xmx等选项的值。
Heap的大小是Young Generation和Tenured Generaton之和。
原因：JVM中如果98%用于GC,且可用的Heap size不足2%时会抛出该异常信息。
解决方法：手动设置JVM　heap的大小。三个参数。

(2)PerGem spcae（内存的永久保存区域） 一般发生在启动阶段。
原因：這块内存的class与Meta信息放太多，Class在被Load的时候被放入PermGen space区域，它和Instance的
Heap区域不同，sun的GC不会在程序运行期间对PermGen space进行清理，所以加载了很多的Class，就导致PermGen 
space 溢出。
解决方法：通过-XX:PermSize和-XX:MaxPermSize设置永久代大小即可。

（3）Thread Stack space(栈)
原因：JVM依然采用VM Stack，函数的调用过程都体现在堆栈和退栈上了。调用的构造函数的“层”太多了，
以致于把栈溢出了。通常栈区远小于堆区。通常的栈的大小是1-2MB。通俗一点就是单线程的程序需要的内存太大了。
通常的递归也不要层次太多，很容易溢出/
解决方法：1.修改程序 2.通过-Xss:来设置每个线程的Stack大小。

1'StackOverflowError异常
每当JAVA程序启动一个新的线程时，JVM都会给它分配一个新的java栈，java栈是以帧为单位来保存线程的运行状态。
当线程调用JAVA方法时，JVM压入一个新的栈帧到该线程的java栈中。只要這个方法还没有返回，就以它就会一直存在。
如果线程的方法嵌套调用层次太多（如递归调用），随着java栈中的帧逐渐增多，最终该线程的java栈中所有的栈帧大小大于
-Xss设置的值。
2’OutofMemoryError异常
JAVA程序启动一个新的线程时，没有足够的内存空间为该线程分配java栈（一个线程java栈的大小由-Xss参数确定）

3.说一下IO/NIO区别，如何解决IO阻塞问题？

(1)IO:
传统的IO对字节流和字符流操作。
(2)NIO:三大核心，分别是Channel（通道）、Buffer（缓冲区）、Selector（选择区）。
NIO对通道和缓冲区进行操作，数据总是从通道读取到缓冲区中，再从缓冲区中读取到通道中。
选择区用于监听多个通道的事件（比如连接打开、数据到达）。因此，单个线程可以监听多个数据通道。
(3)区别：最大的区别是IO是面向流的，NIO是面向缓冲区的。
(4)如何解决IO阻塞问题:最好结合实际讲例子。面试官喜欢听应用场景。

jvm类加载机制，类加载器有哪些？

(1)类加载机制：五部分：加载，验证，准备，解析，初始化。
(2)类加载器：Bootstrap(启动类) 、Extension（扩展类）、Application（应用程序类）

Bootstrap(启动类) ：JAVA_HOME\lib目录中的，或-Xbootclasspath参数指定路径中国、的，且被JVM
认可的类。（如rt.jar）

Extension（扩展类）：JAVA_HOME\lib\ext,或通过java.ext.dirs系统变量指定路径中的类库。

Application（应用程序类）：负责加载用户路径上的类库。jvm双亲委派模型进行类的加载，当然也可以
通过继承java.lang.ClasswLoader实现自定义的类加载器。

讲一下JVM强软弱虚引用？

（1）强引用：java中用的比较多的就是强引用，把一个对象赋给一个引用变量，这个引用变量就是一个强引用。它处于可达状态的时候，是不能被垃圾回收机制回收的。就是说该对象以后永远也用不到了也不会被回收。这个也就是造成java内存泄露的主要原因之一。
【宁愿抛出OutOfMemoryErro也不去清理】

（2）软引用：softReference类，当内存足够时是不会被回收的，不够的时候就垃圾回收机制一运行就会被回收。可以调用ReferenceQueue的poll()方法，检查是否存在与它有关联的对象被回收：如果队列为空，返回Null；否则返回队列中队首的一个Reference对象。
【在抛出OutOfMemoryErro之前清理软引用对象】

（3）弱引用：weakReference类，垃圾回收机制一运行就会被回收。不管jvm的内存空间是否足够。弱引用可以和队列一起使用，如果弱引用的对象有被回收的，那么会把这弱引用加到与之相关的引用队列中去。
虚引用：PhantomReference类，不能单独使用，必须和队列一起使用。主要作用是它用来跟踪被垃圾回收的对象的状态。当垃圾回收在回收对象时，当发现还有虚引用对象时，会把虚引用加到与之相关的引用队列中去。