(答案二) 高级Java面试试题

JVM知识

1、什么情况下会发生栈内存溢出。

栈是线程私有的，他的生命周期与线程相同，每个方法在执行的时候都会创建一个栈帧，用来存储局部变量表，操作数栈，动态链接，方法出口灯信息。局部变量表又包含基本数据类型，对象引用类型（局部变量表编译器完成，运行期间不会变化）

所以我们可以理解为栈溢出就是方法执行是创建的栈帧超过了栈的深度。那么最有可能的就是方法递归调用产生这种结果。

2、JVM的内存结构，Eden和Survivor比例。

Eden区是一块，Survivor区是两块。

Eden区和Survivor区的比例是8：1：1

JVM内存的结构为

堆：存放对象

栈：运行时存放栈帧

程序计数器

方法区：存放类和常量

3、JVM内存为什么要分成新生代，老年代，持久代。新生代中为什么要分为Eden和Survivor。

首先说如果没有Survivor区会出现什么情况：此时每触发一次Minor GC，就会把Eden区的对象复制到老年代，这样当老年代满了之后会触发Major Gc(通常伴随着MinorGC，可以看做Full GC)，比较耗时。

如果只有1个Survivor区，那当Eden区满了之后，就会复制对象到Survivor区，容易产生内存碎片化。严重影响性能。

所以使用2个Survivor区，始终保持有一个空的Survivor区，可以避免内存碎片化。

Survivor减少被送到老年代的对象，进而减少Full GC的发生，Survivor的预筛选保证，只有经历多次Minor GC还能在新生代中存活的对象，才会被送到老年代。

4、JVM中一次完整的GC流程是怎样的，对象如何晋升到老年代，说说你知道的几种主要的JVM参数。

对象诞生即新生代->eden，在进行minor gc过程中，如果依旧存活，移动到from，变成Survivor，进行标记。当一个对象存活默认超过15次都没有被回收掉，就会进入老年代。

-server -Xms512m -Xmx512m -Xss1024K

-XX:PermSize=256m -XX:MaxPermSize=512m -

XX:MaxTenuringThreshold=20XX:CMSInitiatingOccupancyFraction=80 -

XX:+

UseCMSInitiatingOccupancyOnly。

5、你知道哪几种垃圾收集器，各自的优缺点，重点讲下cms和G1，包括原理，流程，优缺点。

Serial、parNew、ParallelScavenge、SerialOld、ParallelOld、CMS、G1

CMS:

一、初始标记：此时标记需要用户线程停下来；

二、并发标记：此时标记可以和用户线程一起运行；

三、重新标记：此时标记需要用户线程停下来，主要目的是为了对并发标记的垃圾进行审核；

四、并发清除：与用户线程一起与运行进行垃圾清除；

缺点：

1、CMS收集器对cpu资源非常敏感；

2、CMS收集器无法清除浮动垃圾；

3、cms基于标记清除的算法实现的，所以内存碎片会产生过多。

G1收集器：

1、初始标记：标记GC Root能直接关联的对象，并且修改TAMS的值，让下一阶段的用户进行并发运行是，能够正确运用Region创建新对象，这阶段需要停顿，但停顿时间很短

2、并发标记：从GC Root开始对堆进行可达性分析，找出存活的对象，这段耗时较长，但可以与用户线程并发执行。

3、最终标记是为了修正在并发标记阶段因用户程序继续运作导致标记产生变动的那一部分的标记记录，虚拟机将这部分标记记录在线程Remembered Set中，这阶段需要停顿线程，但是可并行执行。

4、筛选回收：首先对各个Region的回收价值和成本进行排序，根据用户所期待的GC停顿时间来制定回收计划，这个阶段也可以与用户线程并行执行，但由于只回收一部分的Region,时间是用户可控制的，而且停顿用户线程将大幅度提高收集效率。

6、垃圾回收算法的实现原理。

可达性算法(引用链法)

该算法的思想是：从一个被称为GC Roots的对象开始向下搜索，如果一个对象到GC Roots没有任何引用链相连时，则说明此对象不可用。

在java中可以作为GC Roots的对象有以下几种:

虚拟机栈中引用的对象

方法区类静态属性引用的对象

方法区常量池引用的对象

本地方法栈JNI引用的对象

虽然这些算法可以判定一个对象是否能被回收，但是当满足上述条件时，一个对象比不一定会被回收。当一个对象不可达GC Root时，这个对象并不会立马被回收，而是处于一个死缓的阶段，若要被真正的回收需要经历两次标记。

如果对象在可达性分析中没有与GC Root的引用链，那么此时就会被第一次标记并且进行一次筛选，筛选的条件是是否有必要执行finalize()方法。当对象没有覆盖finalize()方法或者已被虚拟机调用过，那么就认为是没必要的。

如果该对象有必要执行finalize()方法，那么这个对象将会放在一个称为F-Queue的对队列中，虚拟机会触发一个Finalize()线程去执行，此线程是低优先级的，并且虚拟机不会承诺一直等待它运行完，这是因为如果finalize()执行缓慢或者发生了死锁，那么就会造成F-Queue队列一直等待，造成了内存回收系统的崩溃。GC对处于F-Queue中的对象进行第二次被标记，这时，该对象将被移除”即将回收”集合，等待回收。

收集算法：分代收集

7、当出现了内存溢出，你怎么排错。

首先控制台查看错误日志

然后使用jdk自带的jvisualvm工具查看系统的堆栈日志

定位出内存溢出的空间：堆，栈还是永久代（jdk8以后不会出现永久代的内存溢出）。

如果是堆内存溢出，看是否创建了超大的对象

如果是栈内存溢出，看是否创建了超大的对象，或者产生了死循环。

8、JVM内存模型的相关知识了解多少，比如重排序，内存屏障，happen-before，主内存，工作内存等。

内存屏障：为了保障执行顺序和可见性的一条cpu指令

重排序：为了提高性能，编译器和处理器会对执行进行重排

happen-before：操作间执行的顺序关系。有些操作先发生。

主内存：共享变量存储的区域即是主内存

工作内存：每个线程copy的本地内存，存储了该线程以读/写共享变量的副本

9、简单说说你了解的类加载器，可以打破双亲委派么，怎么打破。

类加载器 就是根据指定全限定名称将class文件加载到JVM内存，转为Class对象。

启动类加载器（Bootstrap ClassLoader）：由C++语言实现（针对HotSpot）,负责将存放在\lib目录或-Xbootclasspath参数指定的路径中的类库加载到内存中。

其他类加载器：由Java语言实现，继承自抽象类ClassLoader。

扩展类加载器（Extension ClassLoader）：负责加载\lib\ext目录或java.ext.dirs系统变量指定的路径中的所有类库。

应用程序类加载器（Application ClassLoader）。负责加载用户类路径（classpath）上的指定类库，我们可以直接使用这个类加载器。一般情况，如果我们没有自定义类加载器默认就是用这个加载器。

打破: 线程上下文加载器(Thread Context ClassLoader) 打破双亲委派机制则不仅要继承ClassLoader类，还要重写loadClass和findClass方法。

1：自己写一个类加载器

2：重写loadclass方法

3：重写findclass方法

10、讲讲JAVA的反射机制。

Java反射工具类 主要在设计模式，框架中用到。

JAVA反射机制是在运行状态中, 对于任意一个类, 都能够知道这个类的所有属性和方法; 对于任意一个对象, 都能够调用它的任意一个方法和属性。

从对象出发，通过反射(Class类)可以取得取得类的完整信息(类名 Class类型，所在包、具有的所有方法 Method[]类型、某个方法的完整信息(包括修饰符、返回值类型、异常、参数类型)、所有属性 Field[]、某个属性的完整信息、构造器 Constructors)，调用类的属性或方法

自己的总结： 在运行过程中获得类、对象、方法的所有信息

11、你们线上应用的JVM参数有哪些。

-server -Xms512m -Xmx512m -Xss1024K

-XX:PermSize=256m -XX:MaxPermSize=512m -

XX:MaxTenuringThreshold=20XX:CMSInitiatingOccupancyFraction=80 -

XX:+UseCMSInitiatingOccupancyOnly。

12、g1和cms区别,吞吐量优先和响应优先的垃圾收集器选择。

Cms是以获取最短回收停顿时间为目标的收集器。基于标记-清除算法实现。比较占用cpu资源，且易造成碎片。 G1是面向服务端的垃圾收集器，是jdk9默认的收集器，基于标记-整理算法实现。可利用多核、多cpu，保留分代，实现可预测停顿，可控

13、怎么打出线程栈信息。

jstack可以定位到线程堆栈，根据堆栈信息我们可以定位到具体代码，所以它在JVM性能调优中使用得非常多。下面我们来一个实例找出某个Java进程中最耗费CPU的Java线程并定位堆栈信息，用到的命令有ps、top、printf、jstack、grep。

14、请解释如下jvm参数的含义：

-server -Xms512m -Xmx512m -Xss1024K

-XX:PermSize=256m -XX:MaxPermSize=512m -

XX:MaxTenuringThreshold=20XX:CMSInitiatingOccupancyFraction=80 -

XX:+UseCMSInitiatingOccupancyOnly。

这个就不用我说了吧，大家都知道