12.什么是雙親委派模型？

加載某一個類，先委托上一級的加載器進(jìn)行加載，如果上級加載器也有上級，則會繼續(xù)向上委托，如果該類委托上級沒有被加載，子加載器嘗試加載該類
舉例：

假設(shè)有一個Student類,需要加載
這個時候就會定位到AppclassLoader（應(yīng)用類加載器）,發(fā)現(xiàn)應(yīng)用記載器有上級加載器，就先不加載，看看上級加載器里面有沒有加載過的Student類，一直往上找，發(fā)現(xiàn)都沒有加載過的Student類，那么此時AppclassLoader才會去加載Student類

假設(shè)有一個String類,需要加載，也是定位到AppclassLoader（應(yīng)用類加載器）往上委托直到找到啟動類加載器,找到了加載好的String類，直接加載。

13.JVM為什么采用雙親委派機(jī)制？

JVM采用雙親委派機(jī)制（Parent Delegation Model）是為了解決兩個主要問題：
安全性和避免類的重復(fù)加載。

安全性體現(xiàn)在：
確保核心Java庫的安全性，避免惡意代碼通過自定義的類偽裝成核心類庫，從而提高系統(tǒng)的安全性。

例如下面我們自己創(chuàng)建一個String包裝類，此時核心類庫是本身就會加載這個類，這個時候就會報錯，不允許加載自定義的核心庫的類。

雙親委派機(jī)制可以確保核心Java庫的安全性。當(dāng)一個類需要被加載時，首先會委派給父類加載器進(jìn)行查找和加載，只有在父類加載器無法找到該類時，才會由當(dāng)前類加載器自己去加載。

避免類的重復(fù)加載體現(xiàn)在
通過雙親委派機(jī)制，當(dāng)一個類需要被加載時，首先由父類加載器嘗試加載，如果父類加載器已經(jīng)加載了該類，就直接返回；否則，再由子類加載器嘗試加載。這種機(jī)制可以確保在整個類加載器層次結(jié)構(gòu)中，每個類只被加載一次，避免了類的重復(fù)加載，提高了運行效率。

14.說一下類裝載的執(zhí)行過程

類在裝載的時候會經(jīng)歷7個過程：

• 加載:查找和導(dǎo)入class文件
• 驗證:保證加載類的準(zhǔn)確性
• 準(zhǔn)備:為類變量分配內(nèi)存并設(shè)置類變量初始值
• 解析:把類中的符號引用轉(zhuǎn)換為直接引用
• 初始化:對類的靜態(tài)變量，靜態(tài)代碼塊執(zhí)行初始化操作
• 使用:JVM 開始從入口方法開始執(zhí)行用戶的程序代碼
• 卸載:當(dāng)用戶程序代碼執(zhí)行完畢后，JVM便開始銷毀創(chuàng)建的Class對象。

詳細(xì)參考鏈接：【JVM】類裝載的執(zhí)行過程

三、垃圾回收

15.強(qiáng)引用、軟引用、弱引用、虛引用區(qū)別：

強(qiáng)引用：只有所有 GC Roots 對象都不通過【強(qiáng)引用】引用該對象，該對象才能被垃圾回收

向以下這種情況就不會被回收

軟引用：僅有軟引用引用該對象時，在垃圾回收后，內(nèi)存仍不足時會再次出發(fā)垃圾回收

弱引用：僅有弱引用引用該對象時，在垃圾回收時，無論內(nèi)存是否充足，都會回收弱引用對象

虛引用：必須配合引用隊列使用，被引用對象回收時，會將虛引用入隊，由 Reference Handler 線程調(diào)用虛引用相關(guān)方法釋放直接內(nèi)存

總結(jié)：

1. 強(qiáng)引用：只要所有 GC Roots 能找到，就不會被回收
2. 軟引用：需要配合SoftReference使用，當(dāng)垃圾多次回收，內(nèi)存依然不夠的時候會回收軟引用對象
3. 弱引用：需要配合WeakReference使用，只要進(jìn)行了垃圾回收，就會把弱引用對象回收
4. 虛引用：必須配合引用隊列使用，被引用對象回收時，會將虛引用入隊，由 Reference Handler線程調(diào)用虛引用相關(guān)方法釋放直接內(nèi)存

15.1 對象什么時候可以被垃圾器回收

垃圾回收，回收的是針對于堆的

簡單一句就是：如果一個或多個對象沒有任何的引用指向它了，那么這個對象現(xiàn)在就是垃圾，如果定位了垃圾，則有可能會被垃圾回收器回收。

如果要定位什么是垃圾，有兩種方式來確定，第一個是引用計數(shù)法，第二個是可達(dá)性分析算法

引用計數(shù)法(不常用）

一個對象被引用了一次，在當(dāng)前的對象頭上遞增一次引用次數(shù)(ref=1)，如果這個對象的引用次數(shù)為0(ref=0)，代表這個對象可回收

但是當(dāng)對象間出現(xiàn)了循環(huán)引用的話，則引用計數(shù)法就會失效

可達(dá)性分析算法
現(xiàn)在的虛擬機(jī)采用的都是通過可達(dá)性分析算法來確定哪些內(nèi)容是垃圾。

比如下面的例子
X,Y這兩個節(jié)點是可回收的
Java 虛擬機(jī)中的垃圾回收器采用可達(dá)性分析來探索所有存活的對象
掃描堆中的對象，看是否能夠沿著 GC Root 對象 為起點的引用鏈找到該對象，找不到，表示可以回收

哪些對象可以作為 GC Root ?

• 虛擬機(jī)棧（棧幀中的本地變量表）中引用的對象
  

• 方法區(qū)中類靜態(tài)屬性引用的對象
  

• 方法區(qū)中常量引用的對象
  

• 本地方法棧中 JNI（即一般說的 Native 方法）引用的對象

16.JVM 垃圾回收算法有哪些？

參考鏈接：GC詳解、GC四大算法和GC Root

總共分為三種：
標(biāo)記清除算法：垃圾回收分為2個階段，分別是標(biāo)記和清除,效率高,有磁盤碎片，內(nèi)存不連續(xù)

標(biāo)記整理算法：標(biāo)記清除算法一樣，將存活對象都向內(nèi)存另一端移動，然后清理邊界以外的垃圾，無碎片，對象需要移動，效率低

復(fù)制算法：將原有的內(nèi)存空間一分為二，每次只用其中的一塊,正在使用的對象復(fù)制到另一個內(nèi)存空間中，然后將該內(nèi)存空間清空，交換兩個內(nèi)存的角色，完成垃圾的回收;無碎片，內(nèi)存使用率低

16.1 標(biāo)記清除算法

標(biāo)記清除算法，是將垃圾回收分為2個階段，分別是標(biāo)記和清除。
1.根據(jù)可達(dá)性分析算法得出的垃圾進(jìn)行標(biāo)記
2.對這些標(biāo)記為可回收的內(nèi)容進(jìn)行垃圾回收

注意：標(biāo)記GC Root引用鏈的對象，回收的就是沒有被標(biāo)記的

缺點：

• 需要兩次掃描，耗時嚴(yán)重。

先掃描一次，對存活的對象進(jìn)行標(biāo)記。
再次掃描，回收沒有被標(biāo)記的對象。

• 會產(chǎn)生內(nèi)存碎片，導(dǎo)致內(nèi)存空間不連續(xù)。

當(dāng)需要分配一個較大的內(nèi)存塊時，由于沒有足夠的連續(xù)內(nèi)存空間，可能會導(dǎo)致分配失敗即內(nèi)存溢出。

16.2 標(biāo)記整理算法( 標(biāo)記清除算法的升級—多了一個整理階段）

優(yōu)缺點同標(biāo)記清除算法，解決了標(biāo)記清除算法的碎片化的問題，同時，標(biāo)記壓縮算法多了一步，對象移動內(nèi)存位置的步驟，其效率也有有一定的影響。

相比較標(biāo)記清除算法在垃圾回收后，會將活著的對象滑動到一側(cè)，這樣就能讓空出的內(nèi)存空間是連續(xù)的。

16.3 復(fù)制算法

相當(dāng)于把一塊堆內(nèi)存分成兩半來用，一般拿來存對象，另一半拿來做垃圾回收后的整理收納倉（必須為空閑空間）

復(fù)制算法需要將存活的對象從一個區(qū)域復(fù)制到另一個區(qū)域(空白區(qū)域），然后直接清空存活對象和待回收對象的那一片區(qū)域

注意：要求堆內(nèi)存的使用比例不超過50%，因為每次垃圾回收時，需要保證目標(biāo)區(qū)域有足夠的空間來存放從源區(qū)域復(fù)制過來的對象。

優(yōu)點：
在垃圾對象多的情況下，效率較高
清理后，內(nèi)存無碎片

缺點：
分配的2塊內(nèi)存空間，在同一個時刻，只能使用一半，內(nèi)存使用率較低

17.說一下JVM中的分代回收

一、堆的區(qū)域劃分
堆被分為了兩份：新生代和老年代【1：2】
對于新生代，內(nèi)部又被分為了三個區(qū)域。Eden區(qū)，幸存者區(qū)survivor(分成from和to)【8：1：1】

二、對象回收分代回收策略

• 新創(chuàng)建的對象，都會先分配到eden區(qū)
• 當(dāng)伊甸園內(nèi)存不足，標(biāo)記伊甸園與 from（現(xiàn)階段沒有）的存活對象
• 將存活對象采用復(fù)制算法復(fù)制到to中，復(fù)制完畢后，伊甸園和 from 內(nèi)存都得到釋放
• 經(jīng)過一段時間后伊甸園的內(nèi)存又出現(xiàn)不足，標(biāo)記eden區(qū)域to區(qū)存活的對象，將其復(fù)制到from區(qū)
• 當(dāng)幸存區(qū)對象熬過幾次回收（最多15次），晉升到老年代（幸存區(qū)內(nèi)存不足或大對象會提前晉升）

參考鏈接：【JVM】JVM中的分代回收

17.1 MinorGC、 Mixed GC 、 FullGC的區(qū)別是什么

STW（Stop-The-World）：暫停所有應(yīng)用程序線程，等待垃圾回收的完成

MinorGC、 Mixed GC 、 FullGC 相當(dāng)于垃圾回收的等級：

MinorGC：【young GC】發(fā)生在新生代的垃圾回收，暫停時間短（STW）
Mixed GC： 新生代 + 老年代部分區(qū)域的垃圾回收，G1 收集器特有
FullGC： 新生代 + 老年代完整垃圾回收，暫停時間長（STW），應(yīng)盡力避免

18.說一下JVM有哪些垃圾回收器？

在jvm中，實現(xiàn)了多種垃圾收集器，包括：

1. 串行垃圾收集器
   Serial 作用于新生代，采用復(fù)制算法
   Serial Old 作用于老年代，采用標(biāo)記-整理算法

2. 并行垃圾收集器（JDK8默認(rèn)使用此垃圾回收器）
   Parallel New作用于新生代，采用復(fù)制算法
   Parallel Old作用于老年代，采用標(biāo)記-整理算法

3. CMS（并發(fā)）垃圾收集器
   針對老年代垃圾回收的

4. G1垃圾收集器(在JDK9之后默認(rèn)使用）
   應(yīng)用于新生代和老年代

詳細(xì)參考鏈接：【JVM】JVM垃圾收集器

19.詳細(xì)聊一下G1垃圾回收器

詳細(xì)參考鏈接：【JVM】JVM垃圾收集器

G1垃圾收集器的設(shè)計目標(biāo)是在可控的停頓時間內(nèi)實現(xiàn)高吞吐量的垃圾回收。

• 應(yīng)用于新生代和老年代
• 劃分成多個區(qū)域，每個區(qū)域都可以充當(dāng) eden，survivor，old， humongous，其中 humongous 專為大對象準(zhǔn)備
• 采用標(biāo)記整理算法

因為基本上G1主要針對大型堆內(nèi)存進(jìn)行垃圾回收，而復(fù)制算法在大型堆內(nèi)存上的應(yīng)用存在一些挑戰(zhàn)和限制。(必須考慮內(nèi)存空間使用率）

• 響應(yīng)時間與吞吐量兼顧

• 分成三個階段：新生代回收、并發(fā)標(biāo)記、混合收集（在不同的條件下被觸發(fā)）
  

• 如果并發(fā)失?。椿厥账俣融s不上創(chuàng)建新對象速度），會觸發(fā) Full GC（盡量避免）

如果對象內(nèi)存分配速度過快，mixed gc來不及回收，導(dǎo)致老年代被填滿，就會觸發(fā)一次full gc，G1的full gc算法就是單線程執(zhí)行的serial old gc，會導(dǎo)致異常長時間的暫停時間，需要進(jìn)行不斷的調(diào)優(yōu)，盡可能的避免full gc.

四、JVM實踐

20.JVM 調(diào)優(yōu)的參數(shù)可以在哪里設(shè)置

war包部署在tomcat中設(shè)置

jar包部署在啟動參數(shù)設(shè)置

21.用的 JVM 調(diào)優(yōu)的參數(shù)都有哪些？

1. 設(shè)置堆空間大小
   設(shè)置堆的初始大小和最大大小，為了防止垃圾收集器在初始大小、最大大小之間收縮堆而產(chǎn)生額外的時間，通常把最大、初始大小設(shè)置為相同的值。

堆空間設(shè)置多少合適？

最大大小的默認(rèn)值是物理內(nèi)存的1/4，初始大小是物理內(nèi)存的1/64
堆太小，可能會頻繁的導(dǎo)致年輕代和老年代的垃圾回收，會產(chǎn)生stw，暫停用戶線程
堆內(nèi)存大肯定是好的，存在風(fēng)險，假如發(fā)生了fullgc,它會掃描整個堆空間，暫停用戶線程的時間長
設(shè)置參考推薦：盡量大，也要考察一下當(dāng)前計算機(jī)其他程序的內(nèi)存使用情況

2. 虛擬機(jī)棧的設(shè)置
   虛擬機(jī)棧的設(shè)置：每個線程默認(rèn)會開啟1M的內(nèi)存，用于存放棧幀、調(diào)用參數(shù)、局部變量等，但一般256K就夠用。通常減少每個線程的堆棧，可以產(chǎn)生更多的線程，但這實際上還受限于操作系統(tǒng)。

3. 年輕代中Eden區(qū)和兩個Survivor區(qū)的大小比例

設(shè)置年輕代中Eden區(qū)和兩個Survivor區(qū)的大小比例。該值如果不設(shè)置，則默認(rèn)比例為8:1:1。通過增大Eden區(qū)的大小，來減少YGC發(fā)生的次數(shù)，但有時我們發(fā)現(xiàn)，雖然次數(shù)減少了，但Eden區(qū)滿的時候，由于占用的空間較大，導(dǎo)致釋放緩慢，此時STW的時間較長，因此需要按照程序情況去調(diào)優(yōu)。

4. 年輕代晉升老年代閾值
   

5. 設(shè)置垃圾回收收集器
   

22.說一下 JVM 調(diào)優(yōu)的工具？

命令工具

• jps 進(jìn)程狀態(tài)信息
  

• jstack 查看java進(jìn)程內(nèi)線程的堆棧信息
  

• jmap 查看堆轉(zhuǎn)信息
  

• jhat 堆轉(zhuǎn)儲快照分析工具
  

• jstat JVM統(tǒng)計監(jiān)測工具

可視化工具

• jconsole 用于對jvm的內(nèi)存，線程，類 的監(jiān)控
  

• VisualVM 能夠監(jiān)控線程，內(nèi)存情況（只有jdk8才有）
  

23.Java內(nèi)存泄露的排查思路？

內(nèi)存泄漏通常是指堆內(nèi)存，通常是指一些大對象不被回收的情況

1、通過jmap或設(shè)置jvm參數(shù)獲取堆內(nèi)存快照dump
2、通過工具， VisualVM去分析dump文件，VisualVM可以加載離線的dump文件
3、通過查看堆信息的情況，可以大概定位內(nèi)存溢出是哪行代碼出了問題
4、找到對應(yīng)的代碼，通過閱讀上下文的情況，進(jìn)行修復(fù)即可

參考鏈接：【JVM】Java內(nèi)存泄露的排查思路？

24.CPU飆高排查方案與思路？

1.使用top命令查看占用cpu的情況
2.通過top命令查看后，可以查看是哪一個進(jìn)程占用cpu較高
3.使用ps命令查看進(jìn)程中的線程信息
4.使用jstack命令查看進(jìn)程中哪些線程出現(xiàn)了問題，最終定位問題
參考鏈接：【JVM】CPU飆高排查方案與思路文章來源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-644345.html

到了這里，關(guān)于【高頻面試題】JVM篇的文章就介紹完了。如果您還想了解更多內(nèi)容，請在右上角搜索TOY模板網(wǎng)以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章，希望大家以后多多支持TOY模板網(wǎng)！