【017期】JavaSE面试题(十七):JVM之内存模型

开篇介绍

大家好,我是 Java最全面试题库 的提裤姐,今天这篇是面试系列的第十七篇,主要总结了JavaSE中 JVM 相关面试题,这篇是JVM系列的第一篇,主要讲解 JVM的内存模型 ,第二篇主要讲解垃圾回收。在后续,会沿着第一篇开篇的知识线路一直总结下去,做到日更!如果我能做到百日百更,希望你也可以跟着百日百刷,一百天养成一个好习惯。

【017期】JavaSE面试题(十七):JVM之内存模型

说一下JVM内存模型及分区,每个区放什么?

JVM分为:

  • 堆区
  • 栈区
  • 方法区

①方法区:主要是存储类信息,常量池(static量和 static变量),编译后的代码(字节码)等数据

②堆:初始化的对象,成员变量(那种非 static的变量),所有的对象实例和数组都要在堆上分配

③栈:栈的结构是栈帧组成的,调用一个方法就压入一帧,帧上面存储局部变量表,操作数栈,方法出口等信息,局部变量表存放的是8大基础类型加上一个引用类型,所以还是一个指向地址的指针

④本地方法栈:主要为 Native方法服务

⑤程序计数器:记录当前线程执行的行号

总结:初始化的对象放在堆里面,引用放在栈里面,class类信息常量池(static常量和 static变量)等放在方法区

JVM内存区域主要分为:

  • 线程私有区(程序计数器、虚拟机栈、本地方法区)
  • 线程共享区(Java堆、方法区)
  • 直接内存

【017期】JavaSE面试题(十七):JVM之内存模型

说一下Java内存分配

  • 寄存器:无法控制。
  • 静态域: static定义的静态成员。
  • 常量池:编译时被确定并保存在 . class文件 中的 final常量值 和一些文本修饰的符号引用(类和接口的全限定名,字段的名称和描述符,方法和名称和描述符)。
  • 非RAM存储:硬盘等永久存储空间
  • 堆内存:new创建的对象和数组,由Java虚拟机自动垃圾回收器管理,存取速度慢。
  • 栈内存:基本类型的变量和对象的引用变量(堆内存空间的访问地址),速度快,可以共享,但是大小与生存期必须确定,缺乏灵活性。

新生代中为什么要分为Eden和Survivor?

如果没有Survivor,Eden区每进行一次 Minor GC ,存活的对象就会被送到老年代。老年代很快被填满,触发 Major GC .老年代的内存空间远大于新生代,进行一次 Full GC 消耗的时间Minor GC 长得多,所以需要分为Eden和Survivor。

Survivor的存在意义,就是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 16 次Minor GC还能在新生代中存活的对象,才会被送到老年代。

设置两个Survivor区最大的好处就是 解决了碎片化 ,刚刚新建的对象在Eden中,经历一次Minor GC,Eden中的存活对象就会被移动到第一块survivor space S0,Eden被清空;等Eden区再满了,就再触发一次Minor GC,Eden和S0中的存活对象又会被复制送入第二块survivor space S1(这个过程非常重要,因为这种复制算法保证了S1中来自S0和Eden两部分的存活对象占用连续的内存空间,避免了碎片化的发生)

对象如何晋升到老年代?

1、大对象直接进入老年态

2、经过一次Minor GC,年龄+1,若年龄超过一定限制(15),则被晋升到老年态。即长期存活的对象进入老年态

元数据区存放的是什么?会oom吗?

Perm Space中保存的是 加载class文件

会引起OutOfMemory,出现异常可以设置 -XX:PermSize 的大小。

JDK 1.8后,字符串常量不存放在永久代,而是在堆内存中,JDK1.8以后没有永久代概念,而是用元空间替代,元空间不存在虚拟机中,二是使用本地内存。

jvm加载class原理

JVM中类的装载是由 类加载器(ClassLoader)它的子类 来实现的,Java中的类加载器是一个重要的Java运行时系统组件,它负责在运行时查找和装入类文件中的类。

由于Java的跨平台性,经过编译的Java源程序并不是一个可执行程序,而是一个或多个类文件。当Java程序需要使用某个类时,JVM会确保这个类已经被加载、连接(验证、准备和解析)和初始化。

类的加载是指把类的.class文件中的数据读入到内存中,通常是创建一个字节数组读入.class文件,然后产生与所加载类对应的Class对象。加载完成后,Class对象还不完整,所以此时的类还不可用。当类被加载后就进入连接阶段,这一阶段包括 验证准备 (为静态变量分配内存并设置默认的初始值)和 解析 (将符号引用替换为直接引用)三个步骤。最后JVM对类进行初始化,包括:

①如果类存在直接的父类并且这个类还没有被初始化,那么就先初始化父类;

②如果类中存在初始化语句,就依次执行这些初始化语句。类的加载是由类加载器完成的,类加载器包括:根加载器(BootStrap)、扩展加载器(Extension)、系统加载器(System)和用户自定义类加载器(java.lang.ClassLoader的子类)。从Java 2(JDK 1.2)开始,类加载过程采取了父亲委托机制(PDM)。PDM更好的保证了Java平台的安全性,在该机制中,JVM自带的Bootstrap是根加载器,其他的加载器都有且仅有一个父类加载器。类的加载首先请求父类加载器加载,父类加载器无能为力时才由其子类加载器自行加载。JVM不会向Java程序提供对Bootstrap的引用。

哪些区域可能会发生oom?

内存区域 是否线程私有 是否会发生OOM
程序计数器
虚拟机栈
本地方法栈
方法区
直接内存

Java堆的结构是什么样子的?

JVM的堆是运行时数据区,所有类的实例和数组都是在堆上分配内存。

它在JVM启动的时候被创建。

对象所占的堆内存是由自动内存管理系统也就是垃圾收集器回收。

堆内存是由存活和死亡的对象组成的。

存活的对象是应用可以访问的,不会被垃圾回收。

死亡的对象是应用不可访问尚且还没有被垃圾收集器回收掉的对象。

一直到垃圾收集器把这些对象回收掉之前,他们会一直占据堆内存空间。

原文 

https://segmentfault.com/a/1190000023271450

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