JVM常问面试题（自答版）

1.什么是堆？

堆是用来储存对象实例的区域，同时也是OOM最容易发生的区域和垃圾收集器管理的主要区域，所以也称为GC堆，可以分为新生代（Eden，ToSurvivor和FromSurvivor）和老年代。

2.堆和栈的区别

1.堆的物理地址是不连续的，栈的物理地址是连续的，所以栈的性能会比较快

2.堆存放的是对象实例和数组，栈存放的是局部变量，操作数栈和返回结果

3.堆是线程共享的，栈是线程私有的

3.堆栈溢出

堆内存溢出：当创建的对象占空间超过最大堆容量时就会抛出OOM

栈内存溢出：当请求的栈溢出，导致内存耗尽就会抛出SOF，一般是线程嵌套方法过多，导致栈帧过多，常出现于递归方法中

4.元空间和永久代的区别

在JAVA8中永久代已经被删除，取而代之的是元空间（MetaSpace），元空间和永久代最大的区别就是：元空间不在虚拟机中，而是使用本地内存。类的字符串常量和静态变量存于堆中，其他内容（类元信息，字段，静态属性，常量等）都存于元空间中

5.什么是双亲委派模型

当一个类加载器收到一个类的加载请求的时候，它并不会立刻去加载，而是会向父类加载器发出请求，被询问的高层次加载器都会思考两个问题：我是否加载过此类？我是否能加载此类？当所有高层次加载器对两个问题答案都为否的时候，才会让该加载器来加载这个类，此机制的好处在于能避免重复加载同一个类，保证数据安全

6.如何打破双亲委派机制

打破原因：有时候我们需要自定义加载器来加载这个类，而不是向上委托，当所有高层次加载器都不能加载时才让该加载器来加载

打破方法：重写ClassLoader中的loadClass()方法

7.有哪些类加载器

1.应用类加载器（Application ClassLoader）：加载用户定义的CLASSPATH路径下的类

2.平台类加载器（拓展类加载器Platform ClassLoader）：加载拓展的系统类（XML，加密，压缩相关功能类）

3.系统类加载器（Bootstrap）：加载最核心的JAVA类

4.自定义加载器

8.类加载过程

第一步：Load阶段，读取类文件，产生二进制流并形成数据结构，初步校验（如cafe babe魔法数，常量池等），创建对应类的实例

第二步：Link阶段，分为三个步骤

1.验证：更详细的检验class文件的正确性

2.准备：为静态变量分配内存空间

3.解析：将常量池中的符号引用替换为直接引用

第三步：Init阶段：初始化工作

9.如何判断对象是否存活

引用计数法和可达性分析

引用计数法：在对象中加入计数器，当被引用时+1，取消引用时-1，当计数为0是说明这个对象不再存活了

可达性分析：从GC Root对象为起点，从节点向下搜索，其路径称为引用链，当引用链没有经过该对象，说明该对象不存活

10.哪些对象可以成为GC Root对象

虚拟机栈中引用的对象，本地方法栈中引用的对象，类静态属性中引用的对象，常量引用的对象

11.垃圾回收相关算法

“标记——清除算法”：从GC Roots出发，标记有引用的对象，没有标记的删除（缺点：会产生大量空间碎片）

“标记——整理算法”：从GC Roots触发，标记存活的对象，将存活对象整理到内存空间的一端，形成连续的已使用空间，将之外的部分清理掉

“Mark——Copy算法”（主流的YGC算法）：将内存空间分为两块，任何时间只有一块区域激活，回收时将存活对象复制到另一区域，将该区域标为激活，原区域清除并且变为未激活

12.常见的垃圾回收器

Serial：主要用于YGC的垃圾回收器，串行单线程完成GC任务，会产生STW（“Stop The World”使整个应用程序暂停），由于FGC的时间比较长，STW会严重影响性能

ParNew：Serial的多线程版本，基本没有太大区别

Parallel：与ParNew同样是多线程的回收器，但是以吞吐量优先，可以牺牲时间换取吞吐量

CMS：初始标记（STW）——并发标记——重新标记（STW）——并发清除（采用“标记——清除算法”会产生大量空间碎片，可以配置JVM在FGC完成后对老年代进行压缩，执行空间碎片整理，但是会引发STW）

G1（JDK11默认的垃圾回收器）：将空间分为多个区域，为四种类型：Eden，Survivor，Old，Humongous（一种特殊的Old，专门放置大型对象），优先回收垃圾最多的区域（采用“Mark——Copy算法”，不会产生大量空间碎片）

13.JAVA中五种引用

强引用（最常见）：不会被GC回收

软引用（SoftReference类实现）：内存足够时不会被回收，内存不够时回收，适合用在内存敏感的应用中

弱引用（WeakReference类实现）：GC回收一运行就会回收

虚引用（PhantomReference类实现）：不能单独使用，跟踪对象被垃圾回收的状态

终结器引用：无需手动编码，内部配合引用队列使用，用以实现对象finalize()的方法