本文主要是介绍面试 JVM 八股文十问十答第五期，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！
面试 JVM 八股文十问十答第五期
作者：程序员小白条，个人博客
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1）新生代垃圾回收器和老年代垃圾回收器都有哪些有什么 区别
- 新生代垃圾回收器：主要负责回收新生代内存区域的垃圾对象。新生代是JVM中的一个内存区域，用于存放新创建的对象。新生代垃圾回收器一般采用复制算法，将内存分为两个相等大小的区域，每次只使用其中一个区域，当一个区域的内存空间用完后，将存活的对象复制到另一个区域，并清除原来的区域。常见的新生代垃圾回收器有Serial、ParNew和G1等。
- 老年代垃圾回收器：主要负责回收老年代内存区域的垃圾对象。老年代是JVM中的另一个内存区域，用于存放存活时间较长的对象。老年代垃圾回收器一般采用标记-整理算法或标记-清除算法，标记所有活动对象，然后将它们向一端移动或清除未标记的对象。常见的老年代垃圾回收器有Serial Old、Parallel Old和CMS等。
2）简述分代垃圾回收器是怎么工作的？
- 新生代：当新对象创建时，将其分配到新生代中的Eden区域。当Eden区域满时，会触发Minor GC（也称为Young GC），将存活的对象复制到Survivor区域，并清除无用对象。经过多次Minor GC后，仍然存活的对象会被晋升到老年代。
- 老年代：当老年代空间不足时，会触发Major GC（也称为Full GC），对整个堆内存进行垃圾回收。Major GC会标记并清除整个堆内存中的无用对象，然后进行内存整理，以减少内存碎片。
3）简述java内存分配与回收策略以及Minor GC和Major GC
- 对象优先分配：新创建的对象首先分配到Eden区域。
- 大对象直接进入老年代：当对象大小超过一定阈值时，会直接在老年代分配。
- 长期存活的对象进入老年代：经过多次Minor GC仍然存活的对象会被晋升到老年代。
- 动态对象年龄判定：根据对象经过的Minor GC次数判断其年龄，达到一定年龄后会晋升到老年代。
- 空间分配担保：在进行Minor GC时，如果Survivor区域无法容纳存活的对象，会直接将对象分配到老年代。
Minor GC主要针对新生代进行垃圾回收，清除Eden区域和Survivor区域中的无用对象。Major GC主要针对老年代进行垃圾回收，清除整个堆内存中的无用对象。Minor GC的频率较高，停顿时间较短，而Major GC的频率较低，停顿时间较长。
4）简述java类加载机制?
- 加载（Loading）：查找并加载类的字节码文件到内存中。
- 验证（Verification）：验证字节码文件的正确性和安全性。
- 准备（Preparation）：为类的静态变量分配内存，并设置默认初始值。
- 解析（Resolution）：将符号引用转换为直接引用，即将类、字段和方法的引用解析为内存指针。
- 初始化（Initialization）：执行类的初始化代码，包括静态变量赋值和静态代码块的执行。
5）描述一下JVM加载Class文件的原理机制
- 类加载过程由类加载器（ClassLoader）完成，ClassLoader负责在运行时将Class文件加载到JVM中。
- 类加载器按照一定的顺序进行加载，通常采用双亲委派模型，即先由父类加载器尝试加载，如果父类加载器无法加载，则由子类加载器尝试加载。
- 加载过程中，ClassLoader将Class文件读取到内存中，并将其转换为JVM能够识别的数据结构。
- 加载完成后，JVM会在方法区中生成一个表示该类的Class对象，用于在运行时获取类的信息和执行类的方法。
6）什么是类加载器，类加载器有哪些?
- 启动类加载器（Bootstrap ClassLoader）：负责加载Java核心类库，由JVM自身实现，通常使用C++编写，无法直接在Java代码中获取。
- 扩展类加载器（Extension ClassLoader）：负责加载Java扩展类库，位于
jre/lib/ext目录下。 - 应用程序类加载器（Application ClassLoader）：也称为系统类加载器，负责加载应用程序的类，位于
classpath路径下。 - 自定义类加载器（Custom ClassLoader）：可以通过继承ClassLoader类来自定义类加载器，实现特定的加载逻辑，比如从网络或数据库中加载类。
类加载器按照双亲委派模型工作，即先由父类加载器尝试加载类，如果父类加载器无法加载，则由子类加载器尝试加载。这种机制可以保证类的加载过程是层级性的，避免重复加载和类冲突的问题。
7）说一下类装载的执行过程？
- 加载：通过类加载器将类的字节码文件加载到内存中。
- 验证：验证字节码文件的正确性和安全性。
- 准备：为类的静态变量分配内存，并设置默认初始值。
- 解析：将符号引用转换为直接引用，即将类、字段和方法的引用解析为内存指针。
- 初始化：执行类的初始化代码，包括静态变量赋值和静态代码块的执行。
在类加载的过程中，类加载器首先会尝试加载类，如果找不到类，则会抛出ClassNotFoundException异常。如果类能够被加载，就会进行验证，验证类的字节码文件是否符合Java虚拟机规范。然后进行准备阶段，为类的静态变量分配内存，并设置默认初始值。接下来是解析阶段，将类、字段和方法的符号引用转换为直接引用。最后是初始化阶段，执行类的初始化代码，包括静态变量的赋值和静态代码块的执行。
8）什么是双亲委派模型？
双亲委派模型是一种类加载机制，它是指在类加载的过程中，先由父类加载器尝试加载类，如果父类加载器无法加载，则由子类加载器尝试加载。这种机制可以保证类的加载过程是层级性的，避免重复加载和类冲突的问题。
双亲委派模型的工作原理是，当一个类加载器收到类加载的请求时，它首先会检查自己是否已经加载过该类。如果加载过，则直接返回已加载的类；如果没有加载过，则将加载请求委派给其父类加载器。父类加载器会按照相同的方式检查自己是否已经加载过该类，如果加载过，则直接返回已加载的类；如果没有加载过，则继续向上委派，直到达到顶层的启动类加载器。如果顶层的启动类加载器仍然无法加载该类，则子类加载器会尝试自己加载该类。这样，类加载请求会按照从上到下的顺序依次传递，直到找到合适的类加载器或者抛出ClassNotFoundException异常。
9）说一下 JVM 调优的工具？
- JDK命令行工具：包括jps、jstat、jmap、jstack等，用于查看JVM的运行状态、内存使用情况、线程堆栈等信息。
- VisualVM：一个图形化的监控和调优工具，可以实时查看JVM的运行状态、内存使用情况、线程堆栈等，并提供内存分析、性能分析等功能。
- JConsole：一个基于JMX的监控和管理工具，可以监控JVM的运行状态、线程、内存、GC等信息，并提供一些基本的性能分析功能。
- Java Flight Recorder（JFR）：JDK 7u40及以上版本中引入的事件记录器，可以记录JVM的运行事件，包括GC、线程、内存等，用于性能分析和故障排查。
- Java Mission Control（JMC）：基于JFR的性能监控和分析工具，提供了一系列的图形化界面和报告，方便开发人员进行性能调优和故障排查。
10）常用的 JVM 调优的参数都有哪些？
- -Xms：设置JVM的初始堆内存大小。
- -Xmx：设置JVM的最大堆内存大小。
- -Xmn：设置新生代的大小。
- -XX:NewRatio：设置新生代和老年代的比例。
- -XX:SurvivorRatio：设置Eden区域和Survivor区域的比例。
- -XX:MaxPermSize：设置永久代的最大大小（Java 8之前）。
- -XX:MetaspaceSize：设置元空间的初始大小（Java 8及以后）。
- -XX:+UseParallelGC：启用并行垃圾回收器。
- -XX:+UseConcMarkSweepGC：启用CMS垃圾回收器。
- -XX:+UseG1GC：启用G1垃圾回收器。
- -XX:MaxGCPauseMillis：设置垃圾回收的最大停顿时间。
- -XX:ParallelGCThreads：设置并行垃圾回收的线程数。
这些参数可以根据具体的应用场景和需求进行调整，以优化JVM的性能和内存使用情况。
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