（Java实习生）每日10道面试题打卡——JVM篇 (三)

川长思鸟来 2022-10-16 09:40 219阅读 0赞

*  临近秋招，备战暑期实习，祝大家每天进步亿点点！Day08
 *  有粉丝大佬要求更新有难度的，所以本篇总结的是 JVM 相关的面试题，后续会每日更新~

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MzU5MTk4MA_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center]

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## 1、Java中的异常体系 ##

Java 冲所有异常都来自顶级父类 *Throwable*。

*Throwable* 下有两个子类 *Exception* 和 *Error*，用于表示程序出现了不正常的情况。区别在于：

*  **Error** 是程序错误，通常为虚拟机相关错误，如**系统崩溃**，**内存不足**，**堆栈溢出**等，编译器不会对这类错误进行检测，JAVA 应用程序也不应对这类错误进行捕获，**一旦这类错误发生，通常应用程序会被终止，仅靠应用程序本身无法恢复**；
 *  **Exception** 是程序异常，是**可以在应用程序中进行捕获并处理**的，是一种设计或实现问题，也就是说，它表示如果程序运行正常，从不会发生的情况。
    
     *  *Exception* 又分为两个部分：运行时异常（*RunTimeException*）和检查异常（*CheckedException*）。
     *  *RunTimeException* 通常发生在程序运行过程中，会导致当前程序的线程执行失败（不会影响其他线程，例如控空指针异常~）。
     *  *CheckedException* 通常发生在程序编译的过程中，会导致编译不通过（也可以叫做编译时异常）。

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## 2、JVM中的永久代中会发生垃圾回收吗？ ##

会发生垃圾回收，如果永久代满了或者是超过了临界值，会触发完全垃圾回收( **Full GC**)。

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## 3、简述分代垃圾回收算法是的执行流程？ ##

*  **分代收集算法** ：这种算法是把 Java 堆分为**新生代**和**老年代**，新生代默认的空间占比总空间的 1/3，老生代的默认占比是 2/3。根据不同年代的特点采用最适当的收集算法。
    
     *  在**新生代**中，每次垃圾收集时都发现有大批对象死去，只有少量存活，那就选用**复制算法**，只需要付出少量存活对象的复制成本就可以完成收集。
        
         *  新生代里有 3 个分区：伊甸园、To 幸存区、From 幸存区，它们的默认占比是 `8:1:1`。
     *  在**老年代**中，因为对象存活率高、没有额外空间对它进行分配担保，就必须使用**标记—清理**或者**标记—整理**算法来进行回收。

下面来逐步介绍一下分代收集算法的流程：

*  **长时间使用的对象放在老年代中**（长时间回收一次，回收花费时间久），**用完即可丢弃的对象放在新生代中**（频繁需要回收，回收速度相对较快）：

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*  新创建的对象都被放在了**新生代的伊甸园**中：

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![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MzU5MTk4MA_size_16_color_FFFFFF_t_70 2][]

*  当伊甸园中的内存不足时，就会进行一次垃圾回收，这时的回收叫做 **Minor GC** (Young GC)：

*Minor GC* 会将**伊甸园和幸存区FROM**仍需要存活的对象**先**复制到 **幸存区 TO**中， 并让其**寿命加1**，再**交换FROM和TO**。

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MzU5MTk4MA_size_16_color_FFFFFF_t_70 3][]

*  伊甸园中不需要存活的对象将其清除：

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MzU5MTk4MA_size_16_color_FFFFFF_t_70 4][]

*  **交换FROM和TO**：

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MzU5MTk4MA_size_16_color_FFFFFF_t_70 5][]

*  同理，继续向伊甸园新增对象，如果满了，则进行第二次 *Minor GC*：

流程相同，仍需要存活的对象寿命`+1`：(下图中 *FROM* 中寿命为1的对象是新从伊甸园复制过来的，而不是原来幸存区 *FROM* 中的寿命为1的对象，这里只是静态图片不好展示，只能用文字描述了)

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MzU5MTk4MA_size_16_color_FFFFFF_t_70 6][]

再次创建对象，若新生代的伊甸园又满了，则会**再次触发 Minor GC**（会触发 **Stop The World**， 暂停其他用户线程，只让垃圾回收线程工作），这时不仅会回收伊甸园中的垃圾，**还会回收幸存区中的垃圾**，再将活跃对象复制到幸存区TO中。回收以后会交换两个幸存区，并让幸存区中的对象**寿命加1**！

*  如果幸存区中的对象的**寿命超过某个阈值**（最大为 *15*，*4 bit*），就会被**放入老年代**中：

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MzU5MTk4MA_size_16_color_FFFFFF_t_70 7][]

*  如果新生代老年代中的内存都满了，就会先触发 *Minor Gc*，再触发 **Full GC**，扫描**新生代和老年代中**所有不再使用的对象并回收：

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MzU5MTk4MA_size_16_color_FFFFFF_t_70 8][]

> 分代收集算法流程小结：

*  新创建的对象首先会被分配在伊甸园区域。
 *  新生代空间不足时，触发 *Minor GC*，伊甸园和 *FROM* 幸存区需要存活的对象会被 COPY 到 *TO* 幸存区中，存活的对象寿命`+1`，并且交换 *FROM* 和 *TO*。
 *  *Young GC* 会引发 **Stop The World**：暂停其他用户的线程，等待垃圾回收结束后，用户线程才可以恢复执行。
 *  当对象寿命超过阈值`15`时，会晋升至老年代。
 *  如果新生代、老年代中的内存都满了，就会先触发 *Minor GC*，再触发 *Full GC*，扫描**新生代和老年代中**所有不再使用的对象并回收。

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## 4、新生代中，伊甸园区和FROM、To幸存区的默认比例是？ ##

在HotSpot虚拟机中，Eden区和Survivor区的默认比例为`8:1:1`，即`-XX:SurvivorRatio=8`，其中Survivor分为From Survivor和ToSurvivor，因此Eden此时占新生代空间的`80%`。

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## 5、HotSpot GC的分类？ ##

*  *Young GC/Minor GC*：只收集新生代的GC。
 *  *Full GC/Major GC*：收集整个GC堆，包括新生代、老年代、永久代（如果存在的话）等所有部分。

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## 6、HotSpot GC的触发条件？ ##

*Young GC*：当新生代中的Eden区没有足够空间进行分配时会触发 *Young GC*。

*Full GC*：

*  当准备要触发一次 *Young GC* 时，如果发现统计数据说之前 *Young GC* 的平均晋升大小比目前老年代剩余的空间大，则不会触发 *Young GC* 而是转为触发 *Full GC*。（通常情况）
 *  如果有永久代的话，在永久代需要分配空间但已经没有足够空间时，也要触发一次 *Full GC*。
 *  `System.gc()` 默认也是触发 *Full GC*。

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## 7、什么情况下新生代对象会晋升到老年代？ ##

*  新创建的对象会被放入伊甸园中，当伊甸园中存放对象过多，导致内存不够再放入新对象时，就会触发 *Young GC* 。
 *  每一次 *Young GC* 都会将**伊甸园和幸存区FROM**仍需要存活的对象**先**复制到 **幸存区 TO**中， 并让其**寿命加1**，再**交换FROM和TO**。
 *  如果幸存区中的对象的**寿命超过某个阈值**（最大为 *15*，*4 bit*），就会被**放入老年代**中。
 *  如果新生代、老年代中的内存都满了，就会先触发 *Young GC*，再触发 *Full GC*，扫描**新生代和老年代中**所有不再使用的对象并回收。

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## 8、发生Young GC的时候需要扫描老年代的对象吗？ ##

**不会**！

*  在分代收集中，新生代的规模一般都比老年代要小许多，新生代的收集也比老年代要频繁许多，如果回收新生代时也不得不同时扫描老年代的话，那么Young GC的效率可能下降不少，显然是不可能区扫描老年代的。

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## 9、jvm 如何确定一个类？（JVM如何判断类相同） ##

在Java中，一个类的全名（`包名+类名`）作为其标识，但**在JVM中，一个类用其 `全名 + 类加载器`作为唯一标识**，不同类加载器加载的类置于不同的命名空间中，这叫做类加载器隔离。

参考文章：[JVM中如何唯一标识一个类][JVM]

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## 10、new Object 和包装类型，一个对象最少需要几个字节？ ##

*  一个对象最少 *16* 字节。

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参考文章：[Java虚拟机面试题精选][Java]

总结的面试题也挺费时间的，文章会不定时更新，有时候一天多更新几篇，如果帮助您复习巩固了知识点，还请三连支持一下，后续会亿点点的更新！

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![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MzU5MTk4MA_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 1]

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[JVM]: https://www.cnblogs.com/wangxiaoheng/articles/9679919.html
[Java]: https://blog.csdn.net/v123411739/article/details/79671697
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