JVM

JVM概述：

• 是什么-规范，有什么作用（多态，越界）
  • Java为什么可以跨平台移植
  • Java怎么做编译？与C语言的编译有什么区别？
• 比较: jvm jre jdk
• 整体的架构：

内存结构

• 内存结构/内存模型--即为运行时数据区：

  • JVM了解过哪些版本，1.8和1.7内存结构不同的地方
    • 堆中方法区（永久代实现）改为了放在本地内存的 方法区（元空间），堆中剩下年轻和老年代
  • 内存结构是怎样的
  • 哪些区域会出现OOM？

• JVM内存

  • 虚拟机栈：

    • 虚拟机栈和本地方法栈的区别？

    • 栈和栈帧的作用，属于什么

    • 栈里有什么，栈帧的结构

    • 是否要垃圾回收

    • OOM和StackOverflow是什么区别? OOM的可能

    • 两者异常错误不同，但如果栈内存或者堆内存不足都会抛出异常。
           栈空间不足：java.lang.StackOverFlowError。
           堆空间不足：java.lang.OutOfMemoryError。
      

  • 本地方法栈存储的什么

    • 有OOM

  • 程序计数器：

    • 特定，会OOM码

  • 堆：

    • 特点：
    • 堆中有哪些对象：生成的Class对象存储在哪里。
    • JAVA7中，堆内存的分区
    • Java8中，方法区改为本地内存的元空间，避免OOM错误

  • 方法区：

    • 是什么，存了什么
      • 字节码存储在哪个区域
    • 常量池，运行时常量池，字符串常量池
      • 常量池== 常量池表，查表。
      • 字符串常量池：
        • jdk 1.6之前StringTable是存在永久代中,属于运行时常量池一部分.
          但是由于使用很频繁,且永久代中垃圾回收效率很低,所以为了优化.
          jdk 1.7之后将StringTable移除到了堆内存中,堆内存中垃圾回收效率更高!

  • 本地内存：

    • 和虚拟机内存的区别：
    • 直接内存：

  • 变量的位置：

    • private static final String 修饰的字符串对象在哪个区域
      • 堆中，字符串常量池/static

内存管理：

• 内存的分配：

  • TLAB简单了解一下
  • 逃逸分析：
    • 对象只能在堆上分配吗？如果在栈上分配，除了逃逸分析外，还要有什么条件？
  • 分代思想：
    • 新生代和老年代，比例划分
      • 新生代又分为什么：
    • MinorGC和Full GC
    • 分代是如何分配的
      • YoungGC是什么
    • 晋升到老年代：
      • 阈值，大对象
      • 大对象为什么不放在新生代
      • 新生代对象转移到老年代的条件，对象晋升是什么, 过早晋升会导致哪些危害

• 回收策略：

  • 各种GC什么时候触发：

    • minorgc的触发时机是什么，触发STW

    • 什么时候会FUll GC

    • 如何手动GC

    • 如何避免FUll GC

    • MinorGC【young GC】发生在新生代的垃圾回收，暂停时间短（STW）
      Mixed GC 新生代 + 老年代部分区域的垃圾回收，G1 收集器特有
      FullGC： 新生代 + 老年代完整垃圾回收，暂停时间长（STW），应尽力避免
      

  • 这两个GC的流程：

  • GC的过程是由谁来调度的？GC线程是谁启动的？

• 垃圾判断：

  • 什么是垃圾：
  • 要堆哪些进行垃圾回收
  • 判断对象存活一般有两种方式：引用计数算法和可达性分析算法
    • 引用计数法：
      • 优点：循环引用问题
    • 可达性算法：
      • 什么是GC roots
      • 如何选择gcroots（本地方法对象、静态对象，常量对象，被锁住的对象--说全了） 类加载器可以作为GC root吗
      • 应该有哪些前置性的操作
      • 可达性算法底层数据结构
      • 三色标记原理
        • 为什么会有垃圾碎片的产生：
        • 漏标的处理，了解。
    • 引用分析：
      • java的四大引用类型

• 回收算法：

  • 三种区别，优缺点，用在哪里：具体的回收要依赖回收算法
  • JVM综合使用了上述算法，实现了分代垃圾回收机制

• 垃圾回收器：

  • JDK各个版本使用的哪个垃圾回收器
  • 是回收算法的具体实现：分为哪几类：
    • CMS的工作流程，使用场景，CMS简单说下哪些环节会有STW
      • 清除，
    • G1的工作流程，和CMS区别，优缺点
      • g1有分区嘛，g1里除了新老生代，还新增了哪个区
      • 浮动垃圾有解决吗？浮动垃圾的后果。
      • CMS和G1如何选择。
      • G1中新生代和老年代的比例是动态的吗 ，比例是多少。你有去看过内存空间的设置吗。避免手动调节，自动分配。
  • 怎么检测垃圾回收的状态呢？

• 内存泄漏

  • jvm内存溢出和内存泄露的区别，分别有哪些场景？
    • 虚拟机栈会内存溢出吗？堆会内存溢出吗？
  • 几种情况：举例
    • 如何避免内存泄漏，避免这几种情况？（在finally块释放资源）

类加载：

• 对象访存：

  • 实际大小：shallow heap和retained heap区别

• 什么是类加载：

  • 类加载机制和过程：

    • 连接的作用

  • 类加载过程中，cinit方法如果执行失败了怎么办，这个类还能用吗？cinit方法能多次执行吗

  • 类在初始化过程中，它的静态变量，静态方法块，成员变量，构造函数的执行步骤是什么

• 类加载器：

  • 有哪些类加载器：作用
  • 加载模型：
    • 为什么要有双亲委派，那我先加载自己的类不行吗？
    • 如何破坏双亲委派，自己写的重名类和内部类加载为啥报错
    • 双亲委派模型可能比较耗时，如果我就想自己加载怎么办，其实就是想问如何打破双亲委派模型？ 以通过自定义类加载器加载java.lang包下的类吗？
    • 什么情况下需要自定义类加载器？怎样定义（完全不会）

运行机制：

• 字节码：
  • 跨平台性
  • class文件对应什么，类文件的结构：

系统优化：

• 性能调优：

• JVM调优会不会：背景+思路+具体改动+验证方案，聊一次排查 JVM 的经历

• 了解过一些相关监测指令吗？

• 参数调优：在哪设置

  • 常用的JVM参数：
    • 最大堆和最小堆设置一样大，-Xms和-Xmx
      • 如果我设置了Xmx为1G，但是实际看Java进程用了1.3G，你觉得多出来的0.3G可能来自哪些部分。堆外内存，栈。
      • Java申请的1g内存全部是真实的内存吗？
        • 虚拟内存，堆和非堆
    • 设置哪些分配内存参数

• 实际案例：

  • 老年代一直满？然后让我分析可能是哪些原因。

    • 当老年代（Old Generation）占用很满时，可能有以下几种原因：

      内存泄漏（Memory Leaks）：这是最常见的原因之一。如果应用程序中存在内存泄漏，就会导致对象无法被垃圾回收，最终导致老年代占用过多的内存空间。内存泄漏通常是由于对象被错误地引用或持有，导致它们无法被及时释放。
      长时间存活的对象（Long-lived Objects）：老年代主要用于存储长时间存活的对象。如果应用程序中存在大量长时间存活的对象，老年代的空间可能会很快被占满。
      过大的对象（Large Objects）：如果应用程序中创建了过大的对象，这些对象可能无法在新生代（Young Generation）中完全分配，而直接分配到老年代中。如果这些大对象过多，老年代的空间就会被快速占满。
      GC调优不当：垃圾回收（Garbage Collection）算法和参数的选择对老年代的使用有很大影响。如果垃圾回收器的配置不合理或参数设置不当，可能导致老年代无法及时释放对象，从而造成占用过多的内存空间。
      

  • 频繁发生minor GC

    • 时间比较久的Minor GC

  • Full GC次数过多。

  • YGC导致CPU负载过高的排查与解决

  • 怎么排查，JVM工具

  • 有没有遇到OOM的问题，内存区域哪些地方会OOM，如何解决OOM的

  • MetaSpace占用内存高一般是什么原因导致的？怎么排查？MetaSpace占用没有很多，但是发生Full GC是因为什么？

  • Java对象创建的流程步骤

    • new初始化过程，和反射相比谁更快？

  • 了解过热点代码吗？ 你知道hotsport为什么要叫hotspot？

  • JVM内存模型，如果一个项目中频繁大量创建寿命短的对象，如何优化JVM。

说说 JMM