“JVM性能调优解析”,查缺补漏JVM进阶面试题77问.你都遇到过哪些？

前言

Java虚拟机有自己完善的硬件架构，如处理器、堆栈等，还具有相应的指令系统。

Java虚拟机本质上就是一个程序，当它在命令行上启动的时候，就开始执行保存在某字节码文件中的指令。Java语言的可移植性正是建立在Java虚拟机的基础上。任何平台只要装有针对于该平台的Java虚拟机，字节码文件（.class）就可以在该平台上运行。这就是“一次编译，多次运行”。

Java虚拟机不仅是一种跨平台的软件，而且是一种新的网络计算平台。该平台包括许多相关的技术，如符合开放接口标准的各种API、优化技术等。Java技术使同一种应用可以运行在不同的平台上。Java平台可分为两部分，即Java虚拟机（Java virtual machine，JVM）和Java API类库。

1、java中会存在内存泄漏吗，请简单描述。
2、64 位 JVM 中，int 的长度是多数？
3、Serial 与 Parallel GC 之间的不同之处？
4、32 位和 64 位的 JVM，int 类型变量的长度是多数？
5、Java 中 WeakReference 与 SoftReference 的区别？
6、JVM 选项 -XX:+UseCompressedOops 有什么作用？为什么要使用

当你将你的应用从 32 位的 JVM 迁移到 64 位的 JVM 时，由于对象的指针从32 位增加到了 64 位，因此堆内存会突然增加，差不多要翻倍。这也会对 CPU缓存（容量比内存小很多）的数据产生不利的影响。因为，迁移到 64 位的 JVM主要动机在于可以指定最大堆大小，通过压缩OOP 可以节省一定的内存。通过-XX:+UseCompressedOops 选项，JVM 会使用 32 位的 OOP，而不是 64 位的 OOP。

7、怎样通过 Java 程序来判断 JVM 是 32 位 还是 64位？
8、32 位 JVM 和 64 位 JVM 的最大堆内存分别是多数？
9、JRE、JDK、JVM 及 JIT 之间有什么不同？
10、解释 Java 堆空间及 GC？
11、JVM 内存区域

JVM 内存区域主要分为线程私有区域【程序计数器、虚拟机栈、本地方法区】、线程共享区域【JAVA 堆、方法区】、直接内存。
线程私有数据区域生命周期与线程相同, 依赖用户线程的启动/结束 而 创建/销毁(在 Hotspot VM 内, 每个线程都与操作系统的本地线程直接映射, 因此这部分内存区域的存/否跟随本地线程的生/死对应)。

线程共享区域随虚拟机的启动/关闭而创建/销毁。

直接内存并不是 JVM 运行时数据区的一部分, 但也会被频繁的使用: 在 JDK 1.4 引入的 NIO 提供了基于 Channel 与 Buffer 的 IO 方式, 它可以使用 Native 函数库直接分配堆外内存, 然后使用DirectByteBuffer 对象作为这块内存的引用进行操作, 这样就避免了在 Java堆和 Native 堆中来回复制数据, 因此在一些场景中可以显著提高性能。

12、程序计数器(线程私有)
13、虚拟机栈(线程私有)
14、本地方法区(线程私有)
15、你能保证 GC 执行吗？
16、怎么获取 Java 程序使用的内存？堆使用的百分比？

可以通过 java.lang.Runtime 类中与内存相关方法来获取剩余的内存，总内存及最大堆内存。通过这些方法你也可以获取到堆使用的百分比及堆内存的剩余空间。Runtime.freeMemory() 方法返回剩余空间的字节数，Runtime.totalMemory()方法总内存的字节数，
Runtime.maxMemory() 返回最大内存的字节数。

17、Java中堆和栈有什么区别？
18、描述一下 JVM 加载 class 文件的原理机制
19、GC 是什么？为什么要有 GC？
20、堆（Heap-线程共享） -运行时数据区
21、方法区/永久代（线程共享）
22、JVM 运行时内存

Java 堆从 GC 的角度还可以细分为: 新生代(Eden 区、 From Survivor 区和 To Survivor 区)和老年代。

23、新生代
24、老年代
25、永久代
26、JAVA8 与元数据
27、引用计数法
28、可达性分析
29、标记清除算法（ Mark-Sweep）

最基础的垃圾回收算法，分为两个阶段，标注和清除。标记阶段标记出所有需要回收的对象，清除阶段回收被标记的对象所占用的空间。如图：

从图中我们就可以发现，该算法最大的问题是内存碎片化严重，后续可能发生大对象不能找到可利用空间的问题。

30、复制算法（copying）
31、标记整理算法(Mark-Compact)
32、分代收集算法
33、新生代与复制算法
34、老年代与标记复制算法
35、JAVA 强引用
36、JAVA 软引用
37、JAVA 弱引用
38、JAVA 虚引用

虚引用需要 PhantomReference 类来实现，它不能单独使用，必须和引用队列联合使用。 虚引用的主要作用是跟踪对象被垃圾回收的状态。

39、分代收集算法
40、在新生代-复制算法
41、在老年代-标记整理算法
42、分区收集算法
43、GC 垃圾收集器
44、Serial 垃圾收集器（单线程、 复制算法）
45、ParNew 垃圾收集器（Serial+多线程）
46、Parallel Scavenge 收集器（多线程复制算法、高效）
47、Serial Old 收集器（单线程标记整理算法 ）

Serial Old 是 Serial 垃圾收集器年老代版本，它同样是个单线程的收集器，使用标记-整理算法，这个收集器也主要是运行在 Client 默认的 java 虚拟机默认的年老代垃圾收集器。在 Server 模式下，主要有两个用途：

• 在 JDK1.5 之前版本中与新生代的 Parallel Scavenge 收集器搭配使用。
• 作为年老代中使用 CMS 收集器的后备垃圾收集方案。新生代 Serial 与年老代 Serial Old 搭配垃圾收集过程图：
  

新生代 Parallel Scavenge 收集器与 ParNew 收集器工作原理类似，都是多线程的收集器，都使用的是复制算法，在垃圾收集过程中都需要暂停所有的工作线程。新生代 ParallelScavenge/ParNew 与年老代 Serial Old 搭配垃圾收集过程图：

48、Parallel Old 收集器（多线程标记整理算法）
49、CMS 收集器（多线程标记清除算法）
50、G1 收集器
51、JVM 类加载机制
52、类加载器
53、双亲委派
54、OSGI（ 动态模型系统）
55、动态改变构造
56、模块化编程与热插拔
57、JVM内存模型

线程独占:栈,本地方法栈,程序计数器
线程共享:堆,方法区

58、栈

又称方法栈,线程私有的,线程执行方法是都会创建一个栈阵,用来存储局部变量表,操作栈,动态链接,方法出口等信息.调用方法时执行入栈,方法返回式执行出栈.

59、本地方法栈

与栈类似,也是用来保存执行方法的信息.执行Java方法是使用栈,执行Native方法时使用本地方法栈.

60、程序计数器

保存着当前线程执行的字节码位置,每个线程工作时都有独立的计数器,只为执行Java方法服务,执行Native方法时,程序计数器为空.

61、堆

JVM内存管理最大的一块,对被线程共享,目的是存放对象的实例,几乎所欲的对象实例都会放在这里,当堆没有可用空间时,会抛出OOM异常.根据对象的存活周期不同,JVM把对象进行分代管理,由垃圾回收器进行垃圾的回收管理

62、方法区
63、分代回收
64、堆和栈的区别
65、什么时候会触犯FullGC
66、什么是Java虚拟机？为什么Java被称作是“平台无关的编程语言”？
67、对象分配规则
68、描述一下JVM加载class文件的原理机制？
69、Java对象创建过程
70、简述Java的对象结构
71、如何判断对象可以被回收

判断对象是否存活一般有两种方式：

• 引用计数：每个对象有一个引用计数属性，新增一个引用时计数加1，引用释放时计数减1，计数为0时可以回收。此方法简单，无法解决对象相互循环引用的问题。
• 可达性分析（Reachability Analysis）：从GC Roots开始向下搜索，搜索所走过的路径称为引用链。当一个对象到GC Roots没有任何引用链相连时，则证明此对象是不可用的，不可达对象。

72、JVM的永久代中会发生垃圾回收么
73、垃圾收集算法
74、调优命令有哪些？
75、调优工具
76、Minor GC与Full GC分别在什么时候发生？
77、你知道哪些JVM性能调优

设定堆内存大小
-Xmx：堆内存最大限制。
设定新生代大小。 新生代不宜太小，否则会有大量对象涌入老年代
-XX:NewSize：新生代大小
-XX:NewRatio 新生代和老生代占比
-XX:SurvivorRatio：伊甸园空间和幸存者空间的占比
设定垃圾回收器 年轻代用 -XX:+UseParNewGC 年老代用-XX:+UseConcMarkSweepGC

收集了各方面的，当前公司的，还有自己收集总结的，下面的图片截取的有pdf，有如果有需要的自取.

各大公司面试题集合：

简历模板：

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