JVM基础

初识JVM

1. JLS：java language specification java语言规范

Jvms java虚拟机规范

2. 最常用的还是hotspot 虚拟机

3. 堆，所有对象都在堆上分配，不是线程私有的

4. 方法栈，线程私有，不会发生线程安全问题，每当有方法调用的时候，就会有栈帧入栈。局部变量在栈帧中分配

5. 栈帧对方法调用的表示，每一次调用都会产生一个栈帧，而不是每个方法产生一个栈帧（递归就是自己调用自己）

6. Java中所有参数的传递都是拷贝，参数一直都是值传递

7. 本地方法栈可能接触不到

8. Jvm只支持全限定类名

9. 对象地址在栈帧中占用的空间取决于操作系统，操作系统时32位那就是32；否则64

10. 1.7前字符串常量池位于方法区，1.7后移到了堆上

11. 方法区在1.7时放在永久代（与堆共享内存，很容易oom），1.8之后在元空间

12. 类加载器：打通类代码和数据之间的障碍？

13. 双亲委派加载模型：当任何一个类加载器尝试加载某个类，都会首先委托给他的父类，如果父类可以加载成功的话，那就直接返回，父类不能加载成功才会让子类的类加载器去加载这个类

使用类加载器的目的

（1） 安全性：不加载恶意的字节码

（2） 越核心的类由越顶层的加载器来加载

（3） instanceOf不仅检查类，也检查类加载器

 

多线程

14. 方法栈和栈帧？

15. 为什么需要多线程，本质上是cpu/内存/io的巨大性能差异

16. 线程的本质就是一个可以执行代码的工人，但线程开启后执行的顺序就会混乱。

17. thread中每一个实例代表jvm的一个线程，在java世界中，只有thread是线程

18. 异常的抛出是顺着方法栈来的，try catch只会抓住当前线程的异常

19. main线程就是jvm默认的线程

 

 

20. runnable和callable，只代表一个任务。

21. callable是runnable的高级版本，可以抛出异常可以有返回值1

 

 

22. 线程池：因为线程是一种很昂贵的资源

23. 线程池六个参数？New worker？线程池中会调用新的线程

24. 线程的生命周期

25. thread类中有state

（1）new；还没开始的线程

（2）Runnable；正在jvm中执行的线程

（3）Bolcked；被阻塞并等待monitor锁的线程

（4）Waitting；无限期等待另一个线程,直到调用notify方法

（5）Time_waited;

（6）Terminated;终止

26. 两个线程执行的时候，方法栈上面的局部变量是私有的；但堆不是

 

 

 

27. jvm多线程模型？

28. Volatile 关键字，所有线程对共享变量的修改读取都是主内存的。只保证可见行，不保证原子性。有同步的情况不实现volatile，默认不实现volatile是为了提高执行速度

Cpu   指令重排，分支预测；

29. JUC 并发包

30. 多线程的问题

(1) 正确性

(2) 同步  只有被悲观锁，排他锁，没有乐观锁，共享锁

(3) 协同

31. wait放弃印章，sleep则没有

 

 

GC

31. 手动内存管理（C）

32. 引用计数：清除计数为0的；最大的问题就在于如果有循环引用，就无法被清除

33. 标记清除：规定从根节点访问不到的都是垃圾，访问的到的就不是垃圾；

34. 垃圾回收还包括碎片化问题的解决

35. 引用的类型

（1）强引用（Strong）：用到的都是强引用

（2）软引用（Soft）

（3）软引用

（4）幻象引用

36. GC发生了什么：

（1）stop the world，时间大概

（2）清除垃圾

（3）压紧内存/拷贝

37. 那些是GCroots

（1） 活着的线程

（2） 类的静态成员

（3） 线程方法所引用的对象

（4） JNI引用的对象

（5） 分代GC时其他代的对象

38. HostPost虚拟机你对象的分代假设（绝大多数对象都死得很快哈哈哈哈）

（1） 新生代：new一个对象，直接进入eden，然后eden满了就放到survivor1/2（只有一个会是满的），然后年龄加一，足够老了就放到老年代里面。发生gc频率高

l 老年代，发生gc频率较低。如果有个对象比较大，可能直接分配到老年代里面

（2） 永久代：java8之前永久到是堆的一部分；一般存储类数据，字符串常量

（3） 元空间：不是堆的一部分，

39. 线程的状态可以在jdk源码中看。

40. Full gc，程序不健康的标准。

41. visualVM可视化jvm的大小

 

零． 为什么要在jvm中运行：因为jvm听过了科一只行和代码托管环境，java代码编译为java字节码后可以在不同平台的jvm运行，且jvm可以处理部分冗长/容易出错的事务。

一． Java文件的运行

1. 写好.java文件

2. 编译为.class文件

3. JVM需要执行这个文件的话，就用类加载器将.class搬进jvm

4. 类加载器将文件搬到jvm的方法区，方法区存放元数据信息，例如：类信息，常量，静态变量，编译后的代码。

5. 堆主要存放储存的数据，例如对象实例和数组等；方法区和堆都是线程共享区域，也就是说它们是线程不安全的

6. 栈：代码运行空间，每一个方法都在这里运行

7. 程序计数器：作用是完成加载的工作；

8. Jvm分为五大块：虚拟机栈和本地方法栈，堆，程序计数器，方法区；其中堆和方法区是线程不安全的，其余都是线程安全的。

 

9. 执行main方法的步骤：简单的来说就是对象实例初始化时会去方法栈找类信息，完成后再到栈去运行。

（1） 编译.java（这是个类）得到.class文件，系统启动jvm进程，在classpath路径找到.class文件，并将这个文件对应的类信息加载到方法区内（类加载器在干活儿），这个过程叫做类的加载

（2） Jvm找到上面那个类的主程序入口（main方法）并执行

（3） 执行方法中第一条语句：Student student = new Student(“aa”); ，但方法区没有这个方法，所以jvm需要加载Student类（回到第一步），加载完之后放到方法区中。

（4） 加载完Student类后，JVM会在堆内为Student实例分配内存，并调用构造函数，初始化Student实例，堆里的这个Student实例可以指向方法区中Student类的类型信息？？？

（5） 然后执行第二行：student.sayName(); jvm根据student的引用找到student对象，然后根据student对象持有的引用定位到方法区中student类的方法表，获取sayName()的字节码地址

（6） 执行sayName()

 

二． 类加载器

它负责加载.class文件到内存中，然后将内容转化为方法区中的运行时数据结构；

1. 流程

（1） 加载：将class文件加载到内存；将静态数据结构转化为方法区中运行时到数据结构（这是啥意思）；在堆中生成java.lang.Class作为数据访问的入口

（2） 连接：验证加载的类是安全的；为static变量在方法区中分配内存空间，并设置变量的初始值；将符号引用替换为直接引用

（3） 初始化：执行构造器方法的<clinit>()（不懂）

（4） 卸载：GC

2. 加载顺序

（1） BootStrap Classloader rt.jar

（2） Extension Classloader 加载拓展的jar包

（3） App Classloader 指定classpath下的jar包

（4） Custom Classloader 自定义的

3. 双亲委派机制

当一个类收到了加载的请求后，它不会自己先去尝试加载，而是委派给父类完成，只有当父类无法完成加载时子类才会尝试加载。此机制的好处是：加载rt.jar时不管是哪个加载器加载，都会委托给BootStrap Classloader，保证使用不同的类加载器也可以得到同一个结果？