【Java核心面試寶典】Day12、“Java虛擬機(jī)”相關(guān)面試題大總結(jié)

Hello，你好呀，我是灰小猿！一個(gè)超會(huì)寫bug的程序猿！

用堅(jiān)持締造技術(shù)、用指尖敲動(dòng)未來！

和很多小伙伴們一樣，我也是一名奔波在Java道路上的“創(chuàng)造者”。也想靠技術(shù)來改未來，改變世界！因?yàn)槲覀儓?jiān)信每一次敲動(dòng)鍵盤都能讓生活變得更智能、世界變得更有趣！

在此專欄《Java核心面試寶典》記錄我們備戰(zhàn)夢想的【day 12】！

叮叮叮！我又來了。今天給大家?guī)淼氖顷P(guān)于Java虛擬機(jī)相關(guān)的面試題。這部分面試題的理論性有些強(qiáng)，不容易理解，但是偏偏還是很多面試官愛出的內(nèi)容，沒辦法，難搞喔~~~

Java虛擬機(jī)在執(zhí)行Java程序的過程中會(huì)把他管理的的內(nèi)存劃分成若干個(gè)不同的數(shù)據(jù)區(qū)域，這些區(qū)域有不同的用途。下面就來看一下在這一部分會(huì)有哪些常見的面試題呢？

1、在Java虛擬機(jī)中哪一塊內(nèi)存區(qū)域不會(huì)出現(xiàn)OutOfMemoryError（內(nèi)存不足錯(cuò)誤）的錯(cuò)誤？

程序計(jì)數(shù)器是唯一不會(huì)出現(xiàn)OutOfMemoryError的內(nèi)存區(qū)域。

2、虛擬機(jī)棧描述的是什么？存放什么內(nèi)容/

虛擬機(jī)棧描述的是Java方法執(zhí)行的內(nèi)存模型，當(dāng)一個(gè)方法被執(zhí)行時(shí)會(huì)創(chuàng)建棧幀存入棧內(nèi)，棧幀用于存儲(chǔ)局部變量表，操作棧，動(dòng)態(tài)鏈接，方法出口等信息。

3、虛擬機(jī)棧可能出現(xiàn)哪兩種異常，分別會(huì)在什么情況下出現(xiàn)？

虛擬機(jī)?？赡艹霈F(xiàn)的兩種異常是StackOverflowError（堆棧溢出異常）和OutMemoryError（內(nèi)存不足異常）

如果虛擬機(jī)棧不可以動(dòng)態(tài)擴(kuò)展， 當(dāng)線程請求的棧深度大于虛擬機(jī)所允許的深度時(shí)，將拋出 StackOverflowError 異常；

如果虛擬機(jī)?？梢詣?dòng)態(tài)擴(kuò)展， 當(dāng)無法申請到足夠的內(nèi)存時(shí)，將拋出 OutOfMemoryError 異常。

4、堆的特點(diǎn)是什么？存放什么內(nèi)容？

堆是Java虛擬機(jī)管理的內(nèi)存中最大的一塊，其目的是存放對象實(shí)例，幾乎所有的對象都在堆中分配內(nèi)存。

5、靜態(tài)變量存放在哪一塊內(nèi)存區(qū)域？

靜態(tài)變量存放在方法區(qū)，

和 Java 堆一樣，方法區(qū)也是被所有線程共享的內(nèi)存區(qū)域。方法區(qū)用于存儲(chǔ)已經(jīng)被虛擬機(jī)加載的類信息、常量、靜態(tài)變量、即時(shí)編譯器編譯后的代碼等數(shù)據(jù)。

但是自JDK 1.8以后， 將方法區(qū)徹底移除，取而代之的是元空間，元空間使用的是直接內(nèi)存。

6、垃圾回收主要針對Java內(nèi)存中的哪一個(gè)區(qū)域？

垃圾回收主要針對Java內(nèi)存中的堆，

原因是： 程序計(jì)數(shù)器、虛擬機(jī)棧和本地方法棧都是線程私有的，當(dāng)線程結(jié)束時(shí)，這些區(qū)域的生命周期也結(jié)束了，因此不需要過多考慮回收的問題。而堆是虛擬機(jī)管理的內(nèi)存中最大的一塊，堆中的內(nèi)存的分配和回收是動(dòng)態(tài)的，垃圾回收主要關(guān)注的是堆空間。

7、方法System.gc的作用是什么？該方法與Runtime類中的方法gc有什么區(qū)別和聯(lián)系？

方法System.gc 的作用是提示 Java 虛擬機(jī)進(jìn)行垃圾回收，該方法被調(diào)用之后，由 Java 虛擬機(jī)決定是立即回收還是延遲回收。在 System 類中，方法 gc 是靜態(tài)方法，在 Runtime 類中，方法 gc 是實(shí)例方法，方法System.gc 會(huì)調(diào)用Runtime類中的 gc 方法，System.gc等價(jià)于 Runtime.getRuntime.gc。

8、方法finalize在哪個(gè)類中定義，以及它的默認(rèn)實(shí)現(xiàn)是什么？該方法的作用是什么？

方法 finalize在 Object 類中被定義，該方法的默認(rèn)實(shí)現(xiàn)不做任何事。在釋放對象占用的內(nèi)存之前會(huì)調(diào)用該方法，如果必要，子類應(yīng)該重寫該方法，一般建議在該方法中釋放對象持有的資源。

9、判斷對象是否可以回收。有哪兩種算法？

判斷對象是否可以回收的兩種算法是“引用計(jì)數(shù)算法”和“根搜索算法”。

10、追問：那么Java使用的是哪一種算法，另一種算法又有什么不足之處呢？

Java使用的是“根搜索算法”，“引用計(jì)數(shù)算法”雖然實(shí)現(xiàn)簡單，判定效率高，但是缺點(diǎn)是無法解決對象之間循環(huán)引用的問題，當(dāng)存在循環(huán)引用時(shí)，使用引用計(jì)數(shù)算法會(huì)導(dǎo)致無法對循環(huán)引用的對象進(jìn)行回收。

引用計(jì)數(shù)算法

引用計(jì)數(shù)算法給每個(gè)對象添加引用計(jì)數(shù)器，用于記錄對象被引用的計(jì)數(shù)，引用計(jì)數(shù)為 0 的對象即為可回收的對象。

雖然引用計(jì)數(shù)算法的實(shí)現(xiàn)簡單，判定效率也很高，但是引用計(jì)數(shù)算法無法解決對象之間循環(huán)引用的情況。如果多個(gè)對象之間存在循環(huán)引用，則這些對象的引用計(jì)數(shù)永遠(yuǎn)不為 0，無法被回收。因此 Java 語言沒有使用引用計(jì)數(shù)算法。

根搜索算法

主流的商用程序語言都是使用根搜索算法判斷對象是否可回收。根搜索算法的思路是，從若干被稱為 GC Roots 的對象開始進(jìn)行搜索，不能到達(dá)的對象即為可回收的對象。

在 Java 中，GC Roots 一般包含下面幾種對象：

虛擬機(jī)棧中引用的對象；

本地方法棧中的本地方法引用的對象；

方法區(qū)中的類靜態(tài)屬性引用的對象；

方法區(qū)中的常量引用的對象。

11、Java中的四種引用按照引用強(qiáng)度從高到低的順序依次是什么？

強(qiáng)引用、軟引用、弱引用、虛引用

強(qiáng)引用是指在程序代碼中普遍存在的引用。垃圾回收器永遠(yuǎn)不會(huì)回收被強(qiáng)引用關(guān)聯(lián)的對象。

軟引用描述還有用但并非必需的對象。只有在系統(tǒng)將要發(fā)生內(nèi)存溢出異常時(shí)，被軟引用關(guān)聯(lián)的對象才會(huì)被回收。在 JDK 1.2 之后，提供了 SoftReference 類實(shí)現(xiàn)軟引用。

弱引用描述非必需的對象，其強(qiáng)度低于軟引用。被弱引用關(guān)聯(lián)的對象只能存活到下一次垃圾回收發(fā)生之前，當(dāng)垃圾回收器工作時(shí)，被弱引用關(guān)聯(lián)的對象一定會(huì)被回收。在 JDK 1.2 之后，提供了 WeakReference 類實(shí)現(xiàn)弱引用。

虛引用是最弱的引用關(guān)系。一個(gè)對象是否有虛引用的存在，完全不會(huì)對其生存時(shí)間構(gòu)成影響，也無法通過虛引用取得一個(gè)對象實(shí)例。為一個(gè)對象設(shè)置虛引用關(guān)聯(lián)的唯一目的就是能在這個(gè)對象被回收時(shí)收到一個(gè)系統(tǒng)通知。在 JDK 1.2 之后，提供了 PhantomReference 類實(shí)現(xiàn)虛引用。

12.新生代和老年代分別適合使用哪種垃圾回收算法？

在新生代中，大多數(shù)對象的生命周期都很短，因此適合采用復(fù)制算法；

在老生代中，對象存活率高，因此選用標(biāo)記-清除算法或標(biāo)記-整理算法。

13、在分配內(nèi)存空間時(shí)，為什么大對象直接在老年代中分配？

將大對象直接在老年代中分配的目的是避免在Eden區(qū)和 Survivor區(qū)之間出現(xiàn)大量內(nèi)存復(fù)制。

今日總結(jié)

今天和大家分享的有關(guān)于Java虛擬機(jī)的相關(guān)內(nèi)容，但是這一部分內(nèi)容的理論性特別強(qiáng)，不容易記憶，因此這一部分在面試前看看能記住就行了，但是里面的垃圾回收的幾個(gè)算法還是要了解的。如“引用計(jì)數(shù)算法”、“根搜索算法”、“標(biāo)記-清除算法”、“復(fù)制算法”、“標(biāo)記-整理算法”、“分代收集算法”等。

如果小伙伴們有遇到其他相關(guān)的面試題，歡迎在評(píng)論區(qū)留言提出，我會(huì)把大家提出的總結(jié)到文章內(nèi)`, 歡迎小伙伴們一起評(píng)論區(qū)打卡學(xué)習(xí)！小伙伴們可也在左方加我好友一起探討學(xué)習(xí)！

我是==灰小猿==，我們下期見！

Java 虛擬化

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