10-JVM面试相关

JVM面试相关

字节码方面

Integer x = 5;int y = 5比较x == y都经历了哪些步骤？

首先将常量5放入操作数栈栈顶
再调用Integer.valueOf()方法将常量5封装成对象放入操作数栈栈顶
再将操作数栈栈顶的内容存入slot的一个位置，也就是变量赋值
又一次将常量5放入操作数栈栈顶
又将操作数栈栈顶的内容存入slot的一个位置，也就是变量赋值
将slot的一个位置中的内容入操作数栈，也就是取出x的值
再调用Integer.intValue()方法将对象5转化成数字5
将slot的一个位置中的内容入操作数栈，也就是取出y的值
将操作数栈中栈顶和次栈顶数进行比较
比较成功跳转到为某个变量赋值为1的指令，否则跳转到为某个变量赋值为0的指令

类加载、连接和初始化方面

简述Java的类加载机制

思路：

首先简述类加载功能和类加载器有哪些
从而引入类加载器关系
之后最主要的就是将双亲委派模型简述出来

JVM中释放可存在两个相同的类？

每个类加载器都有自己的命名空间，命名空间由该类加载器及其所有父加载器所加载的类构成，不同的命名空间，可出现类全限定名相同的情况（是对于同时启动两遍程序的情况，这两套程序运行时类加载器的类限定名是相同的），运行时包由同一个类加载器的类构成，决定两个类是否属于同一个运行时包，不仅要看全限定类名是否一致，还要看定义类加载器是否相同，只有属于同一个运行时包的类才能实现相互包内可见

类加载、连接和初始化的过程

思路：简述类的生命周期，并简述某个生命周期的作用

内存分配方面

简谈Java内存模型

思路：根据语境，看是内存分配模型，还是内存交互模型，大多数情况下是内存分配模型

内存分配模型：简述虚拟机栈、本地方法栈、堆、方法区、程序计数器、代码缓存区的作用
内存交互模型：简述变量从主内存拷贝到工作内存，从工作内存同步回主内存，交互的几个操作

Java堆内存一定是线程共享的吗？

为对象分配内存简单的说，就是从内存区域中划出一块，让一个对象的引用指向这块区域，再对对象初始化就可以使用了，其中从内存区域划分一块区域的细节有：指针碰撞法和空闲列表法

指针碰撞法：假设Java堆内存没有内存碎片（这显然是不现实的），通过一个指针作为分界点，一侧已经使用，一侧未被使用，当要分配内存时，将指针向未被使用这一侧移动想分配的大小即可
空闲列表法：JVM通过维护一个记录着可用的内存块的信息的列表，当要分配内存时，从该列表中寻找一个足够大的内存块进行分配，然后更新列表

因为堆是全局共享的，所以在同一个时间有可能多个线程在堆上申请空间，就有可能会出现多个线程申请同一块空间，所以JVM必须要保证内存分配是线程安全的，通常对于内存分配并发问题解决，同时使用：CAS和TLAB

CAS：乐观锁，假设没有冲突，若有冲突，失败后再重新申请，直到成功分配未知
TLAB：线程本地分配缓冲区，JVM为每个线程预先分配一块内存，JVM在为线程中的对象分配内存时，首先在这块区域进行分配，当这块区域不够时，在采用CAS方式进行分配

也就是说虽然TLAB这块区域虽然是在堆上，但是是线程独有的，而并非是线程共享的，并且独享仅是在分配这个动作上是独享的，一旦分配完成过后在后续使用上属于线程共享的；其实就是JVM为了加快内存分配的效率，并且避免出现并发冲突而提前为每个线程预分配的一块区域，通常来说只有Eden区域的1%左右

综上所述，较真的来说Java堆内存也一定是线程共享

简述JVM的堆内存

思路：按照分代的思路简述堆内存区域和每个区域的作用

什么情况下会触发GC？会触发哪些GC？

思路：首先讲述GC的类型，当新生代内存不足时可能会触发新生代的GC，当老年代内存不足时可能会触发老年代的GC或FullGC

垃圾回收方面

简谈JVM垃圾回收

思路：

简述如何判定垃圾：引用计数法和可达性分析法，以及判断是否是垃圾的步骤
简述三个垃圾回收算法：标记清除法、复制算法和标记整理法
简述垃圾收集器

简述JVM中四种引用类型

思路：简述引用类型即可，弱引用WeakReference在ThreadLocal中的静态内部类ThreadLocal.ThreadLocalMap的key就是使用的弱引用

监控工具和实战应用方面

dump内存的几种方式

JVM启动加参数-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError 和 -XX:HeapDumpPath参数，在出现内存溢出错误时会生成dump日志，使用VisualVM工具可进行分析
使用jmap -dump:format=b,file=文件名 pid命令指定进程号，会生成dump日志，使用VisualVM工具可进行分析
图形化工具jmc和VisualVM中点击dump按钮

定位问题和解决问题的思路和方法

思路：通常情况下同时使用jmc和VisualVM，通过jmc记录一段时间的飞行记录，通过VisualVM实时查看JVM的状况，再简述JVM调优步骤，以及内存泄漏问题的发现和解决

CPU使用率过高怎么办

思路：使用jmc和VisualVM工具进行跟踪和分析，查看是哪一个热门的线程、方法、类

本身就是计算密集型应用，进行算法的优化
有可能是大量的IO消耗的CPU
大量的线程死锁，或线程竞争资源导致消耗CPU过高
等等

线上应用频繁FullGC如何处理

思路：使用jmc和VisualVM工具进行跟踪和分析

可能整个堆内存设置过小
可能新生代和老年代的比例不够好
可能代码在频繁的分配大对象
可能使用垃圾收集器不合理，或垃圾收集器参数设置不合理

应用周期性出现卡顿，如何排查

思路：使用jmc和VisualVM工具进行跟踪和分析，多半是FullGC导致的STW，规避FullGC的发生

如何处理OutOfMemoryError错误

思路：简述内存泄漏问题的发现和解决

如何处理StackOverflowError错误

每个线程默认开启会开启1MB的堆栈空间，用于存放栈帧、调用参数、局部变量等，对大多数应用而言，该默认值太大了，一般使用128KB、256KB足以（使用-Xss参数调整堆栈空间），若出现栈溢出抛出java.lang.StackOverflowError异常，一般都是递归调用没有退出或循环调用造成的，在内存不变的情况下，减少线程堆栈，可产生更多的线程