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JAVA八股

时间:2024-03-27 23:24:59浏览次数:23  
标签:八股 JAVA 对象 虚拟机 内存 Java 加载 引用

JAVA八股

JVM

1. 运行时数据区域

JDK1.7和JDK1.8有区别:

Java 运行时数据区域(JDK1.7)

Java 运行时数据区域(JDK1.8 )

线程私有的

  • 程序计数器:是当前线程所执行的字节码的行号指示器,唯一一个不会出现 OutOfMemoryError 的内存区域
  • java虚拟栈:随着线程的创建而创建,随着线程的死亡而死亡。Java 虚拟机栈
    • 局部变量表 主要存放了编译期可知的各种数据类型(boolean、byte、char、short、int、float、long、double)、对象引用
    • 操作数栈 主要作为方法调用的中转站使用,存放中间计算结果
    • 动态链接主要服务一个方法需要调用其他方法的场景,是为了将符号引用转换为调用方法的直接引用。
    • image-20240316235640975
  • 本地方法栈:为虚拟机使用到的 Native 方法服务

线程共享的:

  • 堆:Java 堆是所有线程共享的一块内存区域,在虚拟机启动时创建。此内存区域的唯一目的就是存放对象实例,几乎所有的对象实例以及数组都在这里分配内存。如果开启逃逸分析,某些方法中的对象引用没有被返回或者未被外面使用(也就是未逃逸出去),那么对象可以直接在栈上分配内存。

    • 堆内存结构
    • 大部分情况,对象都会首先在 Eden 区域分配,在一次新生代垃圾回收后,如果对象还存活,则会进入 S0 或者 S1,并且对象的年龄还会加 1(Eden 区->Survivor 区后对象的初始年龄变为 1),当它的年龄增加到一定程度(默认为 15 岁),就会被晋升到老年代中。对象晋升到老年代的年龄阈值,可以通过参数 控制。
  • 方法区:会存储已被虚拟机加载的 类信息、字段信息、方法信息、常量、静态变量、即时编译器编译后的代码缓存等数据。其实方法区类似一个接口,而具体实现就是永久代或者元空间。

    • 为什么要用元空间取代永久代?
      • 整个永久代有一个 JVM 本身设置的固定大小上限,无法进行调整,而元空间使用的是本地内存,受本机可用内存的限制,虽然元空间仍旧可能溢出,但是比原来出现的几率会更小。
      • 元空间里面存放的是类的元数据,这样加载多少类的元数据就不由 MaxPermSize 控制了, 而由系统的实际可用空间来控制,这样能加载的类就更多了。
    • 运行时常量池:存放编译期生成的各种字面量(Literal)和符号引用(Symbolic Reference)。
  • 字符串常量池:JDK1.7 字符串常量池和静态变量从永久代移动了 Java 堆中。

    • 主要是因为永久代(方法区实现)的 GC 回收效率太低,只有在整堆收集 (Full GC)的时候才会被执行 GC。Java 程序中通常会有大量的被创建的字符串等待回收,将字符串常量池放到堆中,能够更高效及时地回收字符串内存。
    • 运行时常量池、方法区、字符串常量池这些都是不随虚拟机实现而改变的逻辑概念,是公共且抽象的,Metaspace、Heap 是与具体某种虚拟机实现相关的物理概念,是私有且具体的。
  • 直接内存:直接内存是一种特殊的内存缓冲区,并不在 Java 堆或方法区中分配的,而是通过 JNI 的方式在本地内存上分配的。

2. 虚拟机对象发生的过程

对象创建过程

  • 类加载检查:虚拟机遇到一条 new 指令时,首先将去检查这个指令的参数是否能在常量池中定位到这个类的符号引用,并且检查这个符号引用代表的类是否已被加载过、解析和初始化过。如果没有,那必须先执行相应的类加载过程。
  • 类加载检查通过后,接下来虚拟机将为新生对象**分配内存***,分配方式有 “指针碰撞”和 “空闲列表”。
    • 指针碰撞:用过的内存全部整合到一边,没有用过的内存放在另一边,中间有一个分界指针,只需要向着没用过的内存方向将该指针移动对象内存大小位置即可。收集器Serial, ParNew
    • 空闲列表:虚拟机会维护一个列表,该列表中会记录哪些内存块是可用的,在分配的时候,找一块儿足够大的内存块儿来划分给对象实例,最后更新列表记录。收集器CMS
    • 内存分配的并发安全问题:
      • CAS+失败重试:虚拟机采用 CAS 配上失败重试的方式保证更新操作的原子性。
      • TLAB:为每一个线程预先在 Eden 区分配一块儿内存,JVM 在给线程中的对象分配内存时,首先在 TLAB 分配,当对象大于 TLAB 中的剩余内存或 TLAB 的内存已用尽时,再采用上述的 CAS 进行内存分配
  • 初始化零值:
  • 设置对象头:初始化零值完成之后,虚拟机要对对象进行必要的设置,例如这个对象是哪个类的实例、如何才能找到类的元数据信息、对象的哈希码、对象的 GC 分代年龄等信息。 这些信息存放在对象头中。
  • 执行init方法:

对象的内存布局

在 Hotspot 虚拟机中,对象在内存中的布局可以分为 3 块区域:对象头实例数据对齐填充

Hotspot 虚拟机的对象头包括两部分信息第一部分用于存储对象自身的运行时数据(哈希码、GC 分代年龄、锁状态标志等等),另一部分是类型指针,即对象指向它的类元数据的指针,虚拟机通过这个指针来确定这个对象是哪个类的实例。

实例数据部分是对象真正存储的有效信息,也是在程序中所定义的各种类型的字段内容。

对齐填充部分不是必然存在的,也没有什么特别的含义,仅仅起占位作用。 因为 Hotspot 虚拟机的自动内存管理系统要求对象起始地址必须是 8 字节的整数倍,换句话说就是对象的大小必须是 8 字节的整数倍。而对象头部分正好是 8 字节的倍数(1 倍或 2 倍),因此,当对象实例数据部分没有对齐时,就需要通过对齐填充来补全。

对象的访问定位

目前主流的访问方式有:使用句柄直接指针

对象的访问定位-直接指针

这两种对象访问方式各有优势。使用句柄来访问的最大好处是 reference 中存储的是稳定的句柄地址,在对象被移动时只会改变句柄中的实例数据指针,而 reference 本身不需要修改。使用直接指针访问方式最大的好处就是速度快,它节省了一次指针定位的时间开销。HotSpot 虚拟机主要使用的就是直接指针方式来进行对象访问。

3. 内存分配和回收原则

  • 对象优先在Eden区分配:大多数情况下,对象在新生代中 Eden 区分配。当 Eden 区没有足够空间进行分配时,虚拟机将发起一次 Minor GC。

  • 大对象直接进入老年代:大对象就是需要大量连续内存空间的对象(比如:字符串、数组)。旨在避免将大对象放入新生代,从而减少新生代的垃圾回收频率和成本。

  • 长期存活下来的对象进入老年代:大部分情况,对象都会首先在 Eden 区域分配。如果对象在 Eden 出生并经过第一次 Minor GC 后仍然能够存活,并且能被 Survivor 容纳的话,将被移动到 Survivor 空间(s0 或者 s1)中,并将对象年龄设为 1(Eden 区->Survivor 区后对象的初始年龄变为 1)。然后在增长一般到15(可设置)就会被转移到老年代。

  • 主要进行gc的区域:针对 HotSpot VM 的实现,它里面的 GC 其实准确分类只有两大种:

    • 部分收集 (Partial GC):

      • 新生代收集(Minor GC / Young GC):只对新生代进行垃圾收集;

      • 老年代收集(Major GC / Old GC):只对老年代进行垃圾收集。需要注意的是 Major GC 在有的语境中也用于指代整堆收集;

      • 混合收集(Mixed GC):对整个新生代和部分老年代进行垃圾收集。

    • 整堆收集 (Full GC):收集整个 Java 堆和方法区

  • 空间分配担保:确保在 Minor GC 之前老年代本身还有容纳新生代所有对象的剩余空间。只要老年代的连续空间大于新生代对象总大小或者历次晋升的平均大小,就会进行 Minor GC,否则将进行 Full GC。

4. 死亡对象判断方法

引用计数法

有地方引用,计数加1,取消引用,计数减1。这个方法实现简单,效率高,但是目前主流的虚拟机中并没有选择这个算法来管理内存,其最主要的原因是它很难解决对象之间循环引用的问题。

可达性分析

这个算法的基本思想就是通过一系列的称为 “GC Roots” 的对象作为起点,从这些节点开始向下搜索,节点所走过的路径称为引用链,当一个对象到 GC Roots 没有任何引用链相连的话,则证明此对象是不可用的,需要被回收。

哪些对象可以作为 GC Roots 呢?

  • 虚拟机栈(栈帧中的局部变量表)中引用的对象

  • 本地方法栈(Native 方法)中引用的对象

  • 方法区中类静态属性引用的对象

  • 方法区中常量引用的对象

  • 所有被同步锁持有的对象

  • JNI(Java Native Interface)引用的对象

对象可以被回收,就代表一定会被回收吗?

要真正宣告一个对象死亡,至少要经历两次标记过程;可达性分析法中不可达的对象被第一次标记并且进行一次筛选,筛选的条件是此对象是否有必要执行 finalize 方法。当对象没有覆盖 finalize 方法,或 finalize 方法已经被虚拟机调用过时,虚拟机将这两种情况视为没有必要执行。

被判定为需要执行的对象将会被放在一个队列中进行第二次标记,除非这个对象与引用链上的任何一个对象建立关联,否则就会被真的回收。

引用类型总结

  • 强引用(StrongReference):使用最普遍的引用,例如new 出来的大部分都是。
  • 软引用(SoftReference):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。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。
  • 弱引用(WeakReference):弱引用与软引用的区别在于:只具有弱引用的对象拥有更短暂的生命周期。在垃圾回收器线程扫描它所管辖的内存区域的过程中,一旦发现了只具有弱引用的对象,不管当前内存空间足够与否,都会回收它的内存。弱应用同样可用于内存敏感的缓存。
    • 具体实例:在静态内部类中,经常会使用弱引用。例如,一个类发送网络请求,承担callback的静态内部类,则常以弱引用的方式来保存外部类(宿主类)的引用,当外部类需要被JVM回收时,不会因为网络请求没有及时回来,导致外部类不能被回收,引起内存泄漏。
  • 虚引用(PhantomReference):与其他几种引用都不同,虚引用并不会决定对象的生命周期。虚引用主要用来跟踪对象被垃圾回收的活动
    • 虚引用必须和引用队列(ReferenceQueue)联合使用。当垃圾回收器准备回收一个对象时,如果发现它还有虚引用,就会在回收对象的内存之前,把这个虚引用加入到与之关联的引用队列中。程序可以通过判断引用队列中是否已经加入了虚引用,来了解被引用的对象是否将要被垃圾回收。

如何判断一个常量是废弃常量

注意JDK1.7之后运行时常量池和字符串常量池不在一起了。

假如在字符串常量池中存在字符串 "abc",如果当前没有任何 String 对象引用该字符串常量的话,就说明常量 "abc" 就是废弃常量,如果这时发生内存回收的话而且有必要的话,"abc" 就会被系统清理出常量池了。

如何判断一个类是无用类

方法区主要回收的是无用的类,那么如何判断一个类是无用的类的呢?

判定一个常量是否是“废弃常量”比较简单,而要判定一个类是否是“无用的类”的条件则相对苛刻许多。类需要同时满足下面 3 个条件才能算是 “无用的类”,才可以被回收,而不是一定被回收。

  • 该类所有的实例都已经被回收,也就是 Java 堆中不存在该类的任何实例。
  • 加载该类的 ClassLoader 已经被回收。
  • 该类对应的 java.lang.Class 对象没有在任何地方被引用,无法在任何地方通过反射访问该类的方法。

5. 垃圾收集算法

  • 标记-清除:标记-清除(Mark-and-Sweep)算法分为“标记(Mark)”和“清除(Sweep)”阶段:首先标记出所有不需要回收的对象,在标记完成后统一回收掉所有没有被标记的对象。效率不高且会产生很多内存碎片。
  • 复制算法:内存分为大小相同的两块,每次使用其中的一块。当这一块的内存使用完后,就将还存活的对象复制到另一块去,然后再把使用的空间一次清理掉。缺点:可用内存变小,不适合老年代。
  • 标记整理:标记过程仍然与“标记-清除”算法一样,但后续步骤不是直接对可回收对象回收,而是让所有存活的对象向一端移动,然后直接清理掉端边界以外的内存。适合老年代这种垃圾回收频率不是很高的场景。
  • 分代收集:新生代采用标记复制算法,老年代采用标记整理。

6. 垃圾回收器

JDK 默认垃圾收集器:

  • JDK 8:Parallel Scavenge(新生代)+ Parallel Old(老年代)
  • JDK 9 ~ JDK20: G1

serial

Serial 收集器

简单而高效(与其他收集器的单线程相比)。Serial 收集器由于没有线程交互的开销,自然可以获得很高的单线程收集效率。

ParNew 收集器

ParNew 收集器其实就是 Serial 收集器的多线程版本,除了使用多线程进行垃圾收集外,其他都一样

ParNew 收集器

Parallel Scavenge 和 old

Parallel Scavenge 收集器关注点是吞吐量(高效率的利用 CPU)。CMS 等垃圾收集器的关注点更多的是用户线程的停顿时间(提高用户体验)。所谓吞吐量就是 CPU 中用于运行用户代码的时间与 CPU 总消耗时间的比值。

Parallel Old收集器运行示意图

cms 收集器

CMS(Concurrent Mark Sweep)收集器是一种以获取最短回收停顿时间为目标的收集器。它非常符合在注重用户体验的应用上使用。****是 HotSpot 虚拟机第一款真正意义上的并发收集器,它第一次实现了让垃圾收集线程与用户线程(基本上)同时工作。CMS 收集器是一种 “标记-清除”算法实现的。

CMS 收集器

G1收集器

G1 (Garbage-First) 是一款面向服务器的垃圾收集器,主要针对配备多颗处理器及大容量内存的机器. 以极高概率满足 GC 停顿时间要求的同时,还具备高吞吐量性能特征.

特点如下:

  • 并行与并发:G1 能充分利用 CPU、多核环境下的硬件优势,使用多个 CPU(CPU 或者 CPU 核心)来缩短 Stop-The-World 停顿时间。部分其他收集器原本需要停顿 Java 线程执行的 GC 动作,G1 收集器仍然可以通过并发的方式让 java 程序继续执行。

  • 分代收集:虽然 G1 可以不需要其他收集器配合就能独立管理整个 GC 堆,但是还是保留了分代的概念。

  • 空间整合:与 CMS 的“标记-清除”算法不同,G1 从整体来看是基于“标记-整理”算法实现的收集器;从局部上来看是基于“标记-复制”算法实现的。

  • 可预测的停顿:这是 G1 相对于 CMS 的另一个大优势,降低停顿时间是 G1 和 CMS 共同的关注点,但 G1 除了追求低停顿外,还能建立可预测的停顿时间模型,能让使用者明确指定在一个长度为 M 毫秒的时间片段内,消耗在垃圾收集上的时间不得超过 N 毫秒。

G1 收集器

7. 一个类的生命周期是怎么样的?

类从被加载到虚拟机内存中开始到卸载出内存为止,它的整个生命周期可以简单概括为 7 个阶段:

一个类的完整生命周期

加载

类加载过程的第一步,主要完成下面 3 件事情:

  1. 通过全类名获取定义此类的二进制字节流。
  2. 将字节流所代表的静态存储结构转换为方法区的运行时数据结构。
  3. 在内存中生成一个代表该类的 Class 对象,作为方法区这些数据的访问入口。

加载这一步主要是通过类加载器 完成的。每个 Java 类都有一个引用指向加载它的 ClassLoader。不过,数组类不是通过 ClassLoader 创建的,而是 JVM 在需要的时候自动创建的,数组类通过getClassLoader()方法获取 ClassLoader 的时候和该数组的元素类型的 ClassLoader 是一致的。注意,加载阶段尚未结束,连接阶段可能就已经开始了。

连接

验证

验证是连接阶段的第一步,这一阶段的目的是确保 Class 文件的字节流中包含的信息符合《Java 虚拟机规范》的全部约束要求,保证这些信息被当作代码运行后不会危害虚拟机自身的安全。

不过,验证阶段也不是必须要执行的阶段,可以考虑使用 -Xverify:none 参数来关闭大部分的类验证措施,以缩短虚拟机类加载的时间。

验证阶段示意图

文件格式验证这一阶段是基于该类的二进制字节流进行的,主要目的是保证输入的字节流能正确地解析并存储于方法区之内,格式上符合描述一个 Java 类型信息的要求。除了这一阶段之外,其余三个验证阶段都是基于方法区的存储结构上进行的,不会再直接读取、操作字节流了

符号引用验证发生在类加载过程中的解析阶段,具体点说是 JVM 将符号引用转化为直接引用的时候(解析阶段会介绍符号引用和直接引用)。

准备

准备阶段是正式为类变量分配内存并设置类变量初始值的阶段,这些内存都将在方法区中分配。这时候进行内存分配的仅包括类变量( Class Variables ,即静态变量,被 static 关键字修饰的变量);从概念上讲,类变量所使用的内存都应当在 方法区 中进行分配,但是JDK1.7之后静态变量和字符串常量池被从永久代拿到了堆中,发生了变化;比如给 value 变量加上了 final 关键字public static final int value=111 ,那么准备阶段 value 的值就被赋值为 111,其他情况都是赋值为默认值。

解析

解析阶段是虚拟机将常量池内的符号引用替换为直接引用的过程。Java 虚拟机为每个类都准备了一张方法表来存放类中所有的方法。当需要调用一个类的方法的时候,只要知道这个方法在方法表中的偏移量就可以直接调用该方法了。通过解析操作符号引用就可以直接转变为目标方法在类中方法表的位置,从而使得方法可以被调用。

初始化

初始化阶段是执行初始化方法 <clinit> ()方法的过程,是类加载的最后一步,这一步 JVM 才开始真正执行类中定义的 Java 程序代码(字节码)。

对于初始化阶段,虚拟机严格规范了有且只有 6 种情况下,必须对类进行初始化(只有主动去使用类才会初始化类):

  • 当遇到 newgetstaticputstaticinvokestatic 这 4 条字节码指令时,比如 new 一个类,读取一个静态字段(未被 final 修饰)、或调用一个类的静态方法时。
  • 使用 java.lang.reflect 包的方法对类进行反射调用时如 Class.forname("..."), newInstance() 等等。如果类没初始化,需要触发其初始化。
  • 初始化一个类,如果其父类还未初始化,则先触发该父类的初始化。
  • 当虚拟机启动时,用户需要定义一个要执行的主类 (包含 main 方法的那个类),虚拟机会先初始化这个类。
  • MethodHandleVarHandle 可以看作是轻量级的反射调用机制,而要想使用这 2 个调用,
    就必须先使用 findStaticVarHandle 来初始化要调用的类。
  • 当一个接口中定义了 JDK8 新加入的默认方法(被 default 关键字修饰的接口方法)时,如果有这个接口的实现类发生了初始化,那该接口要在其之前被初始化。

类的卸载

卸载类需要满足 3 个要求:

  1. 该类的所有的实例对象都已被 GC,也就是说堆不存在该类的实例对象。
  2. 该类没有在其他任何地方被引用
  3. 该类的类加载器的实例已被 GC

所以,在 JVM 生命周期内,由 jvm 自带的类加载器加载的类是不会被卸载的。但是由我们自定义的类加载器加载的类是可能被卸载的。

8. 类的加载器

JVM 启动的时候,并不会一次性加载所有的类,而是根据需要去动态加载。也就是说,大部分类在具体用到的时候才会去加载,这样对内存更加友好。

JVM 中内置了三个重要的 ClassLoader

  1. BootstrapClassLoader(启动类加载器):最顶层的加载类,由 C++实现,通常表示为 null,并且没有父级,主要用来加载 JDK 内部的核心类库( %JAVA_HOME%/lib目录下的 rt.jarresources.jarcharsets.jar等 jar 包和类)以及被 -Xbootclasspath参数指定的路径下的所有类。
  2. ExtensionClassLoader(扩展类加载器):主要负责加载 %JRE_HOME%/lib/ext 目录下的 jar 包和类以及被 java.ext.dirs 系统变量所指定的路径下的所有类。
  3. AppClassLoader(应用程序类加载器):面向我们用户的加载器,负责加载当前应用 classpath 下的所有 jar 包和类。

类加载器层次关系图

获取到 ClassLoadernull就是 BootstrapClassLoader 加载的

自定义类的加载器的时候,如果我们不想打破双亲委派模型,就重写 ClassLoader 类中的 findClass() 方法即可,无法被父类加载器加载的类最终会通过这个方法被加载。但是,如果想打破双亲委派模型则需要重写 loadClass() 方法。也就是loadclass是实现了双亲委派模型的。

双亲委派

类加载器之间的父子关系一般不是以继承的关系来实现的,而是通常使用组合关系来复用父加载器的代码。

简单总结一下双亲委派模型的执行流程:

  • 在类加载的时候,系统会首先判断当前类是否被加载过。已经被加载的类会直接返回,否则才会尝试加载(每个父类加载器都会走一遍这个流程)。
  • 类加载器在进行类加载的时候,它首先不会自己去尝试加载这个类,而是把这个请求委派给父类加载器去完成(调用父加载器 loadClass()方法来加载类)。这样的话,所有的请求最终都会传送到顶层的启动类加载器 BootstrapClassLoader 中。
  • 只有当父加载器反馈自己无法完成这个加载请求(它的搜索范围中没有找到所需的类)时,子加载器才会尝试自己去加载(调用自己的 findClass() 方法来加载类)。
  • 如果子类加载器也无法加载这个类,那么它会抛出一个 ClassNotFoundException 异常。

好处:双亲委派模型保证了 Java 程序的稳定运行,可以避免类的重复加载(JVM 区分不同类的方式不仅仅根据类名,相同的类文件被不同的类加载器加载产生的是两个不同的类),也保证了 Java 的核心 API 不被篡改。

如果没有使用双亲委派模型,而是每个类加载器加载自己的话就会出现一些问题,比如我们编写一个称为 java.lang.Object 类的话,那么程序运行的时候,系统就会出现两个不同的 Object 类。

java基础

1.为什么说 Java 语言“编译与解释并存”?

这是因为 Java 语言既具有编译型语言的特征,也具有解释型语言的特征。因为 Java 程序要经过先编译,后解释两个步骤,由 Java 编写的程序需要先经过编译步骤,生成字节码(.class 文件),这种字节码必须由 Java 解释器来解释执行。

2. Exception和error的区别

在 Java 中,所有的异常都有一个共同的祖先 java.lang 包中的 Throwable 类。Throwable 类有两个重要的子类:

  • Exception :程序本身可以处理的异常,可以通过 catch 来进行捕获。Exception 又可以分为 Checked Exception (受检查异常,必须处理) 和 Unchecked Exception (不受检查异常,可以不处理)。
  • ErrorError 属于程序无法处理的错误 ,我们没办法通过 catch 来进行捕获不建议通过catch捕获 。例如 Java 虚拟机运行错误(Virtual MachineError)、虚拟机内存不够错误(OutOfMemoryError)、类定义错误(NoClassDefFoundError)等 。这些异常发生时,Java 虚拟机(JVM)一般会选择线程终止。

Checked Exception 即 受检查异常 ,Java 代码在编译过程中,如果受检查异常没有被 catch或者throws 关键字处理的话,就没办法通过编译。

除了RuntimeException及其子类以外,其他的Exception类及其子类都属于受检查异常 。常见的受检查异常有:IO 相关的异常、ClassNotFoundExceptionSQLException...。

Unchecked Exception不受检查异常 ,Java 代码在编译过程中 ,我们即使不处理不受检查异常也可以正常通过编译。

3.SPI相关

SPI 即 Service Provider Interface ,字面意思就是:“服务提供者的接口”,我的理解是:专门提供给服务提供者或者扩展框架功能的开发者去使用的一个接口。

SPI 将服务接口和具体的服务实现分离开来,将服务调用方和服务实现者解耦,能够提升程序的扩展性、可维护性。修改或者替换服务实现并不需要修改调用方。

很多框架都使用了 Java 的 SPI 机制,比如:Spring 框架、数据库加载驱动、日志接口、以及 Dubbo 的扩展实现等等。

img

通过 SPI 机制能够大大地提高接口设计的灵活性,但是 SPI 机制也存在一些缺点,比如:

  • 需要遍历加载所有的实现类,不能做到按需加载,这样效率还是相对较低的。
  • 当多个 ServiceLoader 同时 load 时,会有并发问题。

4.序列化和反序列化

如果我们需要持久化 Java 对象比如将 Java 对象保存在文件中,或者在网络传输 Java 对象,这些场景都需要用到序列化。

简单来说:

  • 序列化:将数据结构或对象转换成二进制字节流的过程
  • 反序列化:将在序列化过程中所生成的二进制字节流转换成数据结构或者对象的过程

综上:序列化的主要目的是通过网络传输对象或者说是将对象存储到文件系统、数据库、内存中。

常见的序列化协议:有 Hessian、Kryo、Protobuf、ProtoStuff,这些都是基于二进制的序列化协议。

kryo专门为java,其他仨是跨语言的。

5. 反射的优缺点

优点:可以让咱们的代码更加灵活、为各种框架提供开箱即用的功能提供了便利

缺点:让我们在运行时有了分析操作类的能力,这同样也增加了安全问题。比如可以无视泛型参数的安全检查(泛型参数的安全检查发生在编译时)。另外,反射的性能也要稍差点,不过,对于框架来说实际是影响不大的。

6. 代理模式

JDK 动态代理和CGLIB 动态代理

JDK 动态代理只能代理实现了接口的类或者直接代理接口,而 CGLIB 可以代理未实现任何接口的类。 另外, CGLIB 动态代理是通过生成一个被代理类的子类来拦截被代理类的方法调用,因此不能代理声明为 final 类型的类和方法。

就二者的效率来说,大部分情况都是 JDK 动态代理更优秀,随着 JDK 版本的升级,这个优势更加明显。

静态代理和动态代理:

灵活性:动态代理更加灵活,不需要必须实现接口,可以直接代理实现类,并且可以不需要针对每个目标类都创建一个代理类。另外,静态代理中,接口一旦新增加方法,目标对象和代理对象都要进行修改,这是非常麻烦的!

JVM 层面:静态代理在编译时就将接口、实现类、代理类这些都变成了一个个实际的 class 文件。而动态代理是在运行时动态生成类字节码,并加载到 JVM 中的。

标签:八股,JAVA,对象,虚拟机,内存,Java,加载,引用
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