前言：最近老是收到小伙伴的私信問我能不能幫忙整理出一份JVM相關(guān)的面試題出來，說自己在大廠去面試的時候這一塊問的是特別多的，每次自己學(xué)的時候每次都學(xué)不到重點去。這不他來了，一份詳細(xì)的JVM面試真題給大家整理在下方了!

一、什么情況下會發(fā)生棧內(nèi)存溢出？
1、棧是線程私有的，棧的生命周期和線程一樣，每個方法在執(zhí)行的時候就會創(chuàng)建一個棧幀，它包含局部變量表、操作數(shù)棧、動態(tài)鏈接、方法出口等信息，局部變量表又包括基本數(shù)據(jù)類型和對象的引用；
2、當(dāng)線程請求的棧深度超過了虛擬機(jī)允許的最大深度時，會拋出StackOverFlowError異常，方法遞歸調(diào)用肯可能會出現(xiàn)該問題；
3、調(diào)整參數(shù)-xss去調(diào)整jvm棧的大小

二、詳解JVM內(nèi)存模型？
jvm將虛擬機(jī)分為5大區(qū)域，程序計數(shù)器、虛擬機(jī)棧、本地方法棧、java堆、方法區(qū)；

程序計數(shù)器：線程私有的，是一塊很小的內(nèi)存空間，作為當(dāng)前線程的行號指示器，用于記錄當(dāng)前虛擬機(jī)正在執(zhí)行的線程指令地址；

虛擬機(jī)棧：線程私有的，每個方法執(zhí)行的時候都會創(chuàng)建一個棧幀，用于存儲局部變量表、操作數(shù)、動態(tài)鏈接和方法返回等信息，當(dāng)線程請求的棧深度超過了虛擬機(jī)允許的最大深度時，就會拋出StackOverFlowError；

本地方法棧：線程私有的，保存的是native方法的信息，當(dāng)一個jvm創(chuàng)建的線程調(diào)用native方法后，jvm不會在虛擬機(jī)棧中為該線程創(chuàng)建棧幀，而是簡單的動態(tài)鏈接并直接調(diào)用該方法；

堆：java堆是所有線程共享的一塊內(nèi)存，幾乎所有對象的實例和數(shù)組都要在堆上分配內(nèi)存，因此該區(qū)域經(jīng)常發(fā)生垃圾回收的操作；

方法區(qū)：存放已被加載的類信息、常量、靜態(tài)變量、即時編譯器編譯后的代碼數(shù)據(jù)。即永久代，在jdk1.8中不存在方法區(qū)了，被元數(shù)據(jù)區(qū)替代了，原方法區(qū)被分成兩部分；1：加載的類信息，2：運行時常量池；加載的類信息被保存在元數(shù)據(jù)區(qū)中，運行時常量池保存在堆中；

三、JVM中一次完整的GC是什么樣子的？對象如何晉升到老年代？
java堆 = 新生代+老年代；
新生代 = Eden + Suivivor（S0 + S1），默認(rèn)分配比例是8:1:1;
當(dāng)Eden區(qū)空間滿了的時候，就會觸發(fā)一次Minor GC，以收集新生代的垃圾，存活下來的對象會被分配到Survivor區(qū)
大對象（需要大量連續(xù)內(nèi)存空間的對象）會直接被分配到老年代
如果對象在Eden中出生，并且在經(jīng)歷過一次Minor GC之后仍然存活，被分配到存活區(qū)的話，年齡+1，此后每經(jīng)歷過一次Minor GC并且存活下來，年齡就+1，當(dāng)年齡達(dá)到15的時候，會被晉升到老年代；
當(dāng)老年代滿了，而無法容納更多對象的話，會觸發(fā)一次full gc；full gc存儲的是整個內(nèi)存堆（包括年輕代和老年代）；；
Major GC是發(fā)生在老年代的GC，清理老年區(qū)，經(jīng)常會伴隨至少一次minor gc；

四、Java中的垃圾回收算法？
java中有四種垃圾回收算法，分別是標(biāo)記清除法、標(biāo)記整理法、復(fù)制算法、分代收集算法；
標(biāo)記清除法：
第一步：利用可達(dá)性去遍歷內(nèi)存，把存活對象和垃圾對象進(jìn)行標(biāo)記；
第二步：在遍歷一遍，將所有標(biāo)記的對象回收掉；
特點：效率不行，標(biāo)記和清除的效率都不高；標(biāo)記和清除后會產(chǎn)生大量的不連續(xù)的空間分片，可能會導(dǎo)致之后程序運行的時候需分配大對象而找不到連續(xù)分片而不得不觸發(fā)一次GC；

標(biāo)記整理法：
第一步：利用可達(dá)性去遍歷內(nèi)存，把存活對象和垃圾對象進(jìn)行標(biāo)記；
第二步：將所有的存活的對象向一段移動，將端邊界以外的對象都回收掉；
特點：適用于存活對象多，垃圾少的情況；需要整理的過程，無空間碎片產(chǎn)生；

復(fù)制算法：
將內(nèi)存按照容量大小分為大小相等的兩塊，每次只使用一塊，當(dāng)一塊使用完了，就將還存活的對象移到另一塊上，然后在把使用過的內(nèi)存空間移除；
特點：不會產(chǎn)生空間碎片；內(nèi)存使用率極低；

分代收集算法：
根據(jù)內(nèi)存對象的存活周期不同，將內(nèi)存劃分成幾塊，java虛擬機(jī)一般將內(nèi)存分成新生代和老生代，在新生代中，有大量對象死去和少量對象存活，所以采用復(fù)制算法，只需要付出少量存活對象的復(fù)制成本就可以完成收集；老年代中因為對象的存活率極高，沒有額外的空間對他進(jìn)行分配擔(dān)保，所以采用標(biāo)記清理或者標(biāo)記整理算法進(jìn)行回收；

五、如何判斷一個對象是否存活？
判斷一個對象是否存活，分為兩種算法1：引用計數(shù)法；2：可達(dá)性分析算法；
引用計數(shù)法：
給每一個對象設(shè)置一個引用計數(shù)器，當(dāng)有一個地方引用該對象的時候，引用計數(shù)器就+1，引用失效時，引用計數(shù)器就-1；當(dāng)引用計數(shù)器為0的時候，就說明這個對象沒有被引用，也就是垃圾對象，等待回收；
缺點：無法解決循環(huán)引用的問題，當(dāng)A引用B，B也引用A的時候，此時AB對象的引用都不為0，此時也就無法垃圾回收，所以一般主流虛擬機(jī)都不采用這個方法；

可達(dá)性分析法
從一個被稱為GC Roots的對象向下搜索，如果一個對象到GC Roots沒有任何引用鏈相連接時，說明此對象不可用，在java中可以作為GC Roots的對象有以下幾種：

虛擬機(jī)棧中引用的對象
方法區(qū)類靜態(tài)屬性引用的變量
方法區(qū)常量池引用的對象
本地方法棧JNI引用的對象
但一個對象滿足上述條件的時候，不會馬上被回收，還需要進(jìn)行兩次標(biāo)記；第一次標(biāo)記：判斷當(dāng)前對象是否有finalize()方法并且該方法沒有被執(zhí)行過，若不存在則標(biāo)記為垃圾對象，等待回收；若有的話，則進(jìn)行第二次標(biāo)記；第二次標(biāo)記將當(dāng)前對象放入F-Queue隊列，并生成一個finalize線程去執(zhí)行該方法，虛擬機(jī)不保證該方法一定會被執(zhí)行，這是因為如果線程執(zhí)行緩慢或進(jìn)入了死鎖，會導(dǎo)致回收系統(tǒng)的崩潰；如果執(zhí)行了finalize方法之后仍然沒有與GC Roots有直接或者間接的引用，則該對象會被回收；

六、有哪幾種垃圾回收器，有哪些優(yōu)缺點？cms和g1的區(qū)別？
垃圾回收器主要分為以下幾種：Serial、ParNew、Parallel Scavenge、Serial Old、Parallel Old、CMS、G1；
Serial:
單線程的收集器，收集垃圾時，必須stop the world，使用復(fù)制算法。

ParNew:
Serial收集器的多線程版本，也需要stop the world，復(fù)制算法.

Parallel Scavenge:
新生代收集器，復(fù)制算法的收集器，并發(fā)的多線程收集器，目標(biāo)是達(dá)到一個可控的吞吐量，和ParNew的最大區(qū)別是GC自動調(diào)節(jié)策略；虛擬機(jī)會根據(jù)系統(tǒng)的運行狀態(tài)收集性能監(jiān)控信息，動態(tài)設(shè)置這些參數(shù)，以提供最優(yōu)停頓時間和最高的吞吐量；

Serial Old：
Serial收集器的老年代版本，單線程收集器，使用標(biāo)記整理算法。

Parallel Old：
是Parallel Scavenge收集器的老年代版本，使用多線程，標(biāo)記-整理算法。

CMS:
是一種以獲得最短回收停頓時間為目標(biāo)的收集器，標(biāo)記清除算法，運作過程：初始標(biāo)記，并發(fā)標(biāo)記，重新標(biāo)記，并發(fā)清除，收集結(jié)束會產(chǎn)生大量空間碎片；

G1:
標(biāo)記整理算法實現(xiàn)，運作流程主要包括以下：初始標(biāo)記，并發(fā)標(biāo)記，最終標(biāo)記，篩選回收。不會產(chǎn)生空間碎片，可以精確地控制停頓；
G1將整個堆分為大小相等的多個Region（區(qū)域），G1跟蹤每個區(qū)域的垃圾大小，在后臺維護(hù)一個優(yōu)先級列表，每次根據(jù)允許的收集時間，優(yōu)先回收價值最大的區(qū)域，已達(dá)到在有限時間內(nèi)獲取盡可能高的回收效率；

七、什么是類加載？
虛擬機(jī)把描述類的數(shù)據(jù)加載到內(nèi)存里面，并對數(shù)據(jù)進(jìn)行校驗、解析和初始化，最終變成可以被虛擬機(jī)直接使用的class對象；

八、類加載的過程？
主要分為以下幾個過程：加載、驗證、準(zhǔn)備、解析、初始化；
加載：
加載分為三步：
1、通過類的全限定性類名獲取該類的二進(jìn)制流；
2、將該二進(jìn)制流的靜態(tài)存儲結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)為方法區(qū)的運行時數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；
3、在堆中為該類生成一個class對象；

驗證：
驗證該class文件中的字節(jié)流信息復(fù)合虛擬機(jī)的要求，不會威脅到j(luò)vm的安全；

準(zhǔn)備：
為class對象的靜態(tài)變量分配內(nèi)存，初始化其初始值；

解析：
該階段主要完成符號引用轉(zhuǎn)化成直接引用；

初始化：
到了初始化階段，才開始執(zhí)行類中定義的java代碼；
初始化階段是調(diào)用類構(gòu)造器的過程；

九、什么是類加載器，常見的類加載器有哪些？
類加載器是指：通過一個類的全限定性類名獲取該類的二進(jìn)制字節(jié)流叫做類加載器；
類加載器分為以下四種：
啟動類加載器：
用來加載java核心類庫，無法被java程序直接引用；

擴(kuò)展類加載器：
用來加載java的擴(kuò)展庫，java的虛擬機(jī)實現(xiàn)會提供一個擴(kuò)展庫目錄，該類加載器在擴(kuò)展庫目錄里面查找并加載java類；

系統(tǒng)類加載器：
它根據(jù)java的類路徑來加載類，一般來說，java應(yīng)用的類都是通過它來加載的；

自定義類加載器：
由java語言實現(xiàn)，繼承自ClassLoader；

十、什么是雙親委派模型？
當(dāng)一個類加載器收到一個類加載的請求，他首先不會嘗試自己去加載，而是將這個請求委派給父類加載器去加載，只有父類加載器在自己的搜索范圍類查找不到給類時，子加載器才會嘗試自己去加載該類；

十一、為什么需要雙親委派模型？
為了防止內(nèi)存中出現(xiàn)多個相同的字節(jié)碼；
因為如果沒有雙親委派的話，用戶就可以自己定義一個java.lang.String類，那么就無法保證類的唯一性；

十二、怎么打破雙親委派模型？
自定義類加載器，繼承ClassLoader類，重寫loadClass方法和findClass方法；

十三、強引用、軟應(yīng)用、弱引用、虛引用的區(qū)別？
強引用：強引用是我們使用最廣泛的引用，如果一個對象具有強引用，那么垃圾回收期絕對不會回收它，當(dāng)內(nèi)存空間不足時，垃圾回收器寧愿拋出OutOfMemoryError，也不會回收具有強引用的對象；我們可以通過顯示的將強引用對象置為null，讓gc認(rèn)為該對象不存在引用，從而來回收它；

軟引用：軟應(yīng)用是用來描述一些有用但不是必須的對象，在java中用SoftReference來表示，當(dāng)一個對象只有軟應(yīng)用時，只有當(dāng)內(nèi)存不足時，才會回收它；
軟引用可以和引用隊列聯(lián)合使用，如果軟引用所引用的對象被垃圾回收器所回收了，虛擬機(jī)會把這個軟引用加入到與之對應(yīng)的引用隊列中；

弱引用：弱引用是用來描述一些可有可無的對象，在java中用WeakReference來表示，在垃圾回收時，一旦發(fā)現(xiàn)一個對象只具有軟引用的時候，無論當(dāng)前內(nèi)存空間是否充足，都會回收掉該對象；
弱引用可以和引用隊列聯(lián)合使用，如果弱引用所引用的對象被垃圾回收了，虛擬機(jī)會將該對象的引用加入到與之關(guān)聯(lián)的引用隊列中；

虛引用：虛引用就是一種可有可無的引用，無法用來表示對象的生命周期，任何時候都可能被回收，虛引用主要使用來跟蹤對象被垃圾回收的活動，虛引用和軟引用與弱引用的區(qū)別在于：虛引用必須和引用隊列聯(lián)合使用；在進(jìn)行垃圾回收的時候，如果發(fā)現(xiàn)一個對象只有虛引用，那么就會將這個對象的引用加入到與之關(guān)聯(lián)的引用隊列中，程序可以通過發(fā)現(xiàn)一個引用隊列中是否已經(jīng)加入了虛引用，來了解被引用的對象是否需要被進(jìn)行垃圾回收；

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