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... Q1：類的加載機制是什麼? 答：類加載到內存中主要有5個階段，分別為①加載：將Class文件讀取到運行時數據區的方法區內，在堆中創建Class對象，並封裝類在方法區的數據結構的過程。②驗證：主要用於確保Class文件符合當前虛擬機的要求，保障虛擬機自身的安全，只有通過驗證的Class文件才能被JVM加載。③準備：主要工作是在方法區中為類變量分配內存空間並設置類中變量的初始值。④解析：將常量池中的符號引用替換為直接引用。⑤初始化：主要通過執行類構造器的<client>方法為類進行初始化，該方法是在編譯階段由編譯器自動收集類中靜態語句塊和變量的賦值操作組成的。JVM規定，只有在父類的<client>方法都執行成功後，子類的方法才可以被執行。在一個類中既沒有靜態變量賦值操作也沒有靜態語句塊時，編譯器不會為該類生成<client>方法。 Q2：有哪些類加載器，類加載器的加載模型是什麼，有什麼好處？ 答：①主要有啟動類加載器，負責加載JAVA_HOME/lib中的類庫；擴展類加載器，負責加載JAVA_HOME/lib/ext中的類庫；應用程式類加載器，也稱系統類加載器，負責加載用戶類路徑上指定的類庫；也可以自定義類加載器。②類加載器之間的層次關係叫做雙親委派模型，要求除了頂層的啟動類加載器外其餘的類加載器都應當有自己的父類加載器。一個類收到類加載請求後會層層找父類加載器去嘗試加載，因此所有的加載請求最終都會被傳送到頂層的啟動類加載器，只有當父類加載器反饋自己無法完成加載時子加載器才會嘗試自己去加載。③雙親委派模型的好處是保障類加載的唯一性和安全性，例如加載rt.jar包中的java.lang.Object，無論哪一個類加載最終都會委託給啟動類加載器，這樣就保證了類加載的唯一性。如果存在包名和類名都相同的兩個類，那麼該類就無法被加載。 Q3：簡述JVM的內存區域 答：JVM的內存區域分為線程私有區域（程序計數器、虛擬機棧、本地方法區）、線程共享區域（堆、方法區）和直接內存。①程序計數器是一塊很小的內存空間，用於存儲當前線程執行字節碼文件的行號指示器。②虛擬機棧是描述Java方法執行過程的內存模型，幀棧中存儲了局部變量表，操作數棧，動態連結，方法出口等信息。③本地方法棧，和虛擬機棧作用類似，區別是虛擬機棧為Java方法服務，本地方法棧為Native方法服務。④JVM運行過程中創建的對象和生成的數據都存儲在堆中，堆是被線程共享的內存區域，也是垃圾回收最主要的內存區域。⑤方法區用來存儲常量，靜態變量、類信息、即時編譯器編譯後的機器碼、運行時常量池等數據。 Q4：哪些情況下類不會初始化？ 答：①常量在編譯時會存放在使用該常量的類的常量池，該過程不要調用常量所在的類，不會初始化。②子類引用父類的靜態變量時，子類不會初始化，只有父類會初始化。③定義對象數組，不會觸發該類的初始化。④在使用類名獲取Class對象時不會觸發類的初始化。⑤在使用Class.forName()加載指定的類時，可以通過initialize參數設置是否需要初始化。⑥在使用ClassLoader默認的loadClass方法加載類時不會觸發該類的初始化。 Q5：哪些情況下類會初始化？ 答：①創建類的實例。②訪問某個類或接口的靜態變量，或對該靜態變量賦值。③調用類的靜態方法。④初始化一個類的子類時（初始化子類，父類必須先初始化）。⑤JVM啟動時被標為啟動類的類。⑥使用反射進行方法調用時。 Q6：談談JVM的運行時內存 答：JVM的運行時內存也叫做JVM堆，從GC角度更將其分為新生代，老年代和永久代。 其中新生代默認占1/3堆空間，老年代默認占2/3堆空間，永久代占非常少的堆空間。 新生代又分為Eden區、ServivorFrom區和ServivorTo區，Eden區默認占8/10新生代空間，ServivorFrom區和ServivorTo區默認分別占1/10新生代空間。 Q7：談談新生代是怎麼分區的 答：①JVM新創建的對象（除了大對象外）會被存放在新生代，默認占1/3堆內存空間。由於JVM會頻繁創建對象，所以新生代會頻繁觸發MinorGC進行垃圾回收。②新生代又分為Eden區，ServivorFrom區和ServivorTo區。③Eden區：Java新創建的對象首先會被存放在Eden區，如果新創建的對象屬於大對象，則直接將其分配到老年代。大對象的定義和具體的JVM版本、堆大小和垃圾回收策略有關，一般為2KB~128KB，可通過-XX:PretenureSizeThreshold設置其大小。在Eden區的內存空間不足時會觸發MinorGC，對新生代進行一次垃圾回收。②ServivorTo區：保留上一次MinorGC時的倖存者。③ServivorFrom區：將上一次MinorGC時的倖存者作為這一次MinorGC的被掃描者。 Q8：談談新生代的垃圾回收機制 答：新生代的GC過程叫做MinorGC，採用複製算法實現，具體過程如下： ①把在Eden區和ServivorFrom區中存活的對象複製到ServivorTo區，如果某對象的年齡達到老年代的標準，則將其複製到老年代，同時把這些對象的年齡加1。如果ServivorTo區的內存空間不夠，則也直接將其複製到老年代。如果對象屬於大對象，則也直接複製到老年代。②清空Eden區和ServivorFrom區中的對象。③將ServivorFrom區和ServivorTo區互換，原來的ServivorTo區成為下一次GC時的ServivorFrom區。 Q9：談談老年代的垃圾回收機制 答：①老年代主要存放有長生命周期的對象和大對象，老年代的GC叫MajorGC。②在老年代，對象比較穩定，MajorGC不會頻繁觸發。在進行MajorGC前，JVM會進行一次MinorGC，過後仍然出現老年代空間不足或無法找到足夠大的連續內存空間分配給新創建的大對象時，會觸發MajorGC進行垃圾回收，釋放JVM的內存空間。③MajorGC採用標記清除算法，該算法首先會掃描所有對象並標記存活的對象，然後回收未被標記的對象，並釋放內存空間。因為要先掃描老年代的所有對象再回收，所以MajorGC的時間較長。容易產生內存碎片，在老年代沒有內存空間可分配時，會出現內存溢出異常。 Q10：談一談永久代 答：①永久代指內存的永久保存區域，主要存放Class和Meta（元數據）的信息。Class在類加載時被放入永久代。②永久代和老年代、新生代不同，GC不會在程序運行期間對永久代的內存進行清理，這也導致了永久代的內存會隨著加載的Class文件的增加而增加，在加載的Class文件過多時會出現內存溢出異常，比如Tomcat引用jar文件過多導致JVM內存不足而無法啟動。③在JDK1.8中，永久代已經被元數據區取代。元數據區的作用和永久代類似，二者最大的區別在於：元數據區並沒有使用虛擬機的內存，而是直接使用作業系統的本地內存。因此元空間的大小不受JVM內存的限制，只和作業系統的內存有關。④在JDK1.8中，JVM將類的元數據放入本地內存中，將常量池和類的靜態常量放入Java堆中，這樣JVM能夠加載多少元數據信息就不再由JVM的最大可用內存空間決定，而由作業系統的實際可用內存空間決定。 Q11：如何確定對象是否是垃圾？ 答：①Java採用引用計數法和可達性分析來確定對象是否應該被回收。引用計數法容易產生循環引用的問題，可達性分析通過根搜索算法實現。根搜索算法以一系列GC Roots的點作為起點向下搜索，在一個對象到任何GC Roots都沒有引用鏈相連時，說明其已經死亡。根搜索算法主要針對棧中的引用、方法區的靜態引用和JNI中的引用展開分析。②引用計數法：在Java中如果要操作對象，就必須先獲取該對象的引用，因此可以通過引用計數法來判斷一個對象是否可以被回收。在為對象添加一個引用時，引用計數加1；在為對象刪除一個引用時，引用計數減1；如果一個對象的引用計數為0，則表示此刻該對象沒有被引用，可以被回收。引用計數法容易產生循環引用問題，循環引用指兩個對象相互引用，導致它們的引用一直存在，而不能被回收。③可達性分析：為了解決引用計數法的循環引用問題，Java還採用了可達性分析來判斷對象是否可以被回收。具體做法是首先定義一些GC Roots對象，然後以這些GC Roots對象作為起點向下搜索，如果在GC Roots和一個對象之間沒有可達路徑，則稱該對象是不可達的。不可達對象要經過至少兩次標記才能判斷其是否可被回收，如果兩次標記後該對象仍然不可達，則將被垃圾回收器回收。 Q12：有哪些GC算法？分別有什麼特點？ 答：①標記清除算法：標記出所有需要回收的對象，然後清除可回收的對象。效率較低，並且因為在清除後沒有重新整理可用的內存空間，如果內存中可被回收的小對象居多，會引起內存碎片化問題。②複製算法：將可用內存分為區域1和區域2，將新生成的對象放在區域1，在區域1滿後對區域1進行一次標記，將標記後仍然存活的對象複製到區域2，然後清除區域1。效率較高並且易於實現，解決了內存碎片化的問題，缺點是浪費了大量內存，同時在系統中存在長生命周期對象時會在兩區域間來回複製影響系統效率。③標記清除算法：結合了標記清除算法和複製算法的優點，標記過程和標記清除算法一樣，標記後將存活的對象移動到一端，清理另一端。④分代收集算法：根據對象不同類型把內存劃分為不同區域，把堆劃分為新生代和老年代。由於新生代的對象生命周期較短，主要採用複製算法。將新生代劃分為一塊較大的Eden區和兩塊較小的Survivor區，Servivor區又分為ServivorTo和ServivorFrom區。JVM在運行過程中主要使用Eden和SurvivorFrom區，進行垃圾回收時將這個兩個區域存活的對象複製到SurvivorTo區並清除這兩個區域。老年代主要存儲長生命周期的大對象，因此採用標記清除或標記整理算法。 Q13：有哪些垃圾回收器？各自有什麼特點? 答：①Serial：單線程，基於複製算法，JVM運行在Client時默認的新生代垃圾收集器。②ParNew：Serial的多線程實現，基於複製算法，JVM運行在Server時默認 的新生代垃圾收集器。③Paraller Scavenge：多線程，基於複製算法，以吞吐量最大化為目標，允許較長時間的STW換取吞吐量。④Serial Old：單線程，基於標記整理算法，是JVM運行在Client模式下默認的老年代垃圾回收器，可和Serial搭配使用。⑤Parall Old：多線程，基於標記整理算法，優先考慮系統的吞吐量。⑥CMS：多線程，基於標記清除算法，為老年代設計，追求最短停頓時間。主要有四個步驟：初始標記、並發標記、重新標記、並發清除。⑥G1：將堆內存分為幾個大小固定的獨立區域，在後臺維護了一個優先列表，根據允許的收集時間回收垃圾收集價值最大的區域。相比CMS不會產生內存碎片，並且可精確控制停頓時間。分為四個階段：初始標記、並發標記、最終標記、篩選回收。 Q14：Java中有哪些引用類型？ 答：①強引用，最常見的引用類型，把一個對象指向一個引用變量時就是強引用。強引用的對象一定為可達性狀態，所以不會被垃圾回收，是內存泄漏的主要原因。②軟引用，通過SoftReference實現，如果一個對象只有軟引用，當內存空間不足時將被回收。③弱引用，通過WeakReference實現，如果一個對象只有弱引用，在垃圾回收過程中一定會被回收。④虛引用，通過PhantomReference實現，虛引用和引用隊列聯合使用，主要用來跟蹤對象的垃圾回收過程。 Q15：JVM有哪些內存回收與回收策略？ 答：①對象優先在Eden區分配：大多數情況下對象在新生代Eden區分配，當Eden區沒有足夠空間時，虛擬機將發起一次MinorGC。②大對象直接進入老年代：大對象是指需要大量連續內存空間的Java對象，如很長的字符串及數組。虛擬機提供了一個參數-XX:PretenureSizeThreshold，大於該值的對象會直接進入老年代，防止它在新生代之間來回複製。③長期存活的對象進入老年代：虛擬機給每個對象定義了一個年齡計數器，若對象在Eden區出生、經過第一次MinorGC後仍存活且能被Survivor容納，將被移到Survivor區並且對象年齡設為1。每經過一次MinorGC，年齡就加1。默認在年齡增加到15時晉升到老年代，可通過-XX:MaxTenuringThreshold設置晉升老年代的年齡閾值。④動態對象年齡判定：如果在Survivor空間中相同年齡所有對象大小超過了該空間的一半，大於等於該年齡的對象就可以直接進入老年代而不用等到達到閾值。⑤空間分配擔保：發生MinorGC前，先判斷老年代最大可用連續空間是否大於新生代所有對象的總空間，如果成立那麼MinorGC是安全的。如果不成立會查看HandlePromotionFailure是否允許擔保，如果允許會冒險進行MinorGC，否則改為一次FullGC。 更多大廠等BAT高級java必考題和答案 題目包含內容：必考的Java基礎、多線程、JVM、Spring、分布式緩存等題目和答案 領取方法： 關注+轉發後，私信關鍵詞 【BAT】即可領到題目和答案連結！

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