JVM篇

JVM

内存模型

JVM中堆和栈有什么区别？

1.用途：栈存方法;堆存实体对象。

2.生命周期：栈中方法的局部变量会随方法调用结束消失；堆中对象声明周期不确定，在垃圾回收机制确认没用了才回收。

3.存取速度：栈快；堆慢。

4.存储空间：栈小，操作系统管理;堆大，JVM管理。

5.可见性：栈私有，每个线程都有栈；堆共享，任何线程都能访问。

栈中存的是指针？

栈存的是对象的引用，也可以用指针说明，在调用方法时，会指向堆中的对象实例，操作堆的对象实例。

堆分类

如果有个大对象一般是在哪个区域？

大对象通常会直接分配到老年代。

程序计数器的作用，为什么是私有的？

因为CPU的机制，CPU会给每个线程分发时间片。当线程1的时间结束时，即便未完成完所有任务，会切换到线程2，执行到线程2的时间结束，再从线程1未完成的部分开始。

程序计数器用来记录当前线程所执行的字节码的行号指示器。

方法区中的方法的执行过程？

解析方法调用，栈帧创建，执行方法，返回处理。

String保存在哪里？

字符串常量池。它的值不可变，可以被多个引用。

String s = new String（“abc”）执行过程中分别对应哪些内存区域？

如果初次创建，则创建两个对象，一个在字符串常量池，一个在堆。如果字符串常量池已经有，则只会创建堆中一个对象。

引用类型有哪些？有什么区别？

分为强软弱虚：

• 强引用，普遍的赋值关系，如A a = new A(),永远不会被GC(Garbage Collection)
• 软引用，SoftReference。系统在发生内存溢出前会对这类对象回收。
• 弱引用，WeakReference。弱引用的对象下一次GC一定会回收。
• 虚引用，同样的当发生GC的时候，虚引用也会被回收。用来管理堆外对象。

弱引用了解吗?举例说明在哪里可以用?

在java中，弱引用通过WeakReference类实现。弱引用的一个主要用途是创建非强制性对象引用，当内存压力过大时被垃圾回收清理，从而避免内存泄漏。

使用场景：

• 缓存系统：JVM在系统内存压力大时，清理弱引用对象。
• 对象池：在对象池中，弱引用用来管理暂时不用的对象。
• 避免内存泄漏：当一个对象不应该被长期引用时，使用弱引用可以防止该对象被意外地保留，从而避免潜在的内存泄露。

内存泄漏和内存溢出

内存泄漏：程序在运行中，存在不再使用的对象仍然被引用，无法被垃圾回收，导致内存被不断占用。

内存泄漏常见原因：

• 静态集合：使用静态数据结构（如HashMap等存储结构）未及时清理。
• 事件监听：未及时取消对事件的监听，导致该事件持续被引用。
• 线程：未停止的线程可能持有对象引用，无法被回收。

内存溢出：OutOfMemoryError,JVM在申请内存的时候，无法找到足够的内存。

内存溢出常见原因：

• 大量对象创建：程序不断创建对象，超出JVM堆的限制。
• 持久引用：大型数据结构长时间持有引用，占据大量内存。
• 递归调用：深度递归导致栈溢出。

JVM内存结构的几种溢出情况

• 堆溢出：大对象分配时，没有足够空间。

• 栈溢出：深度递归导致。

• 元空间溢出：系统的代码非常多，引用的第三方包非常多，通过动态代码生成类加载等方法

• 直接内存溢出：在使用ByteBuffer中的allocateDirect()的时候会用到，很多JavaNIO(像netty)的框架中被封装为其他的方法，出现该问题时会抛出Java.lang.OutOfMemoryError: Direct buffer memory异常。

内存泄漏和内存溢出的例子

• 静态属性导致内存溢出：用static创建修饰的对象太多，static修饰的变量会直到应用结束才回收。

• 未关闭的资源：数据库链接，输入流和session对象。

• 使用ThreadLocal:线程ThreadLocal的实现中，每个线程都维护一个ThreadLocalMap映射表。当设置set ThreadLocalMap中就会出现key为null的Entry。如果当前线程不结束，改引用就不会被回收，导致内存泄露。

  ​ 解决方法：1.使用remove彻底清除；2.不适用set(null)，因为为空还是存在。3.在final中写结束线程。

类初始化和类加载

创建对象过程

类加载检查——分配内存——初始化零值——对象头——构造函数Init

类加载器有哪些？

启动类加载器——拓展类加载器——系统类加载器/应用类加载器——自定义类加载器

双亲委派模型

双亲委派模型：当某一加载器收到类加载请求，就会从上一级类加载器中寻找，每级都是如此。

如果没有再返回下一级。

作用：

• 保证类的唯一性。
• 保证安全性。
• 支持隔离和层次划分。
• 简化了加载流程。

类加载流程

七个阶段：加载——验证——准备——解析——初始化——使用——卸载
主要分为：加载——连接——初始化

加载：变为.class.jar这类

垃圾回收

什么是垃圾回收？如何触发？

垃圾回收是自动释放不再被程序引用的对象所占用的内存。

触发：

• 内存不足时。
• 手动请求。
• JVM参数。
• 对象数量或内存达到JVM阈值。

判断垃圾回收的方法

1.引用计数法

2.可达性分析算法：从GC Root出发，当引用对象和GC Root没有连接，就代表该引用对象是没被引用的。就可出发垃圾回收。

垃圾回收算法有哪些？

• 标记清除
• 标记整理
• 复制算法
• 分代回收算法

minorGC、majorGC、fullGC的区别，什么场景触发full GC

MinorGC：新生代触发，将存活对象移入老生代。

MajorGC：主要针对老年代触发，清理老年代。

FullGC：清理所有堆内存，会触发stop the world.

​ 触发条件：1.直接调用命令。2.MinorGC存活对象无法全部放到老年代出发。3.JDK8以前永久代空间不足，JDK8以后，元空间空间不足。

垃圾回收器有哪些？

CMS和G1的区别

区别一：使用范围不一样：

• CMS是在老年代，可以配和新生代收集器使用。
• G1收集范围是老年代和新生代。

区别二：STW的时间：

• CMS以最小停顿时间为目标
• G1可预测垃圾回收停顿时间

区别三：垃圾碎片：

• CMS使用“标记-清理”算法，容易产生内存碎片
• G1使用“标记-整理”算法，不产生内存碎片

使用场景：

CMS使用场景：

• 低延迟需求：
• 老年代收集：
• 碎片化管理：

G1使用场景：

• 大堆内存
• 对内存碎片敏感
• 比较平衡的性能

GC会对哪些内存垃圾回收

1.堆。

2.方法区。