JVM

1.JVM中有哪几块内存区域？Java 8之后对内存分代做了什么改进？

JVM最常用的内存区域有三块 栈内存，堆内存和永久代。栈内存是线程每个线程独享的，堆内存是共享的，永久代中存储的是类的信息。

java8 之后将永久代中的常量池放到了堆内存中，永久代变成了metaspace(元区域）。

2. heap 和stack 有什么区别？

（1）申请方式

stack:由系统自动分配。例如，声明在函数中一个局部变量 int b; 系统自动在栈中为 b 开辟空间

heap:需要程序员自己申请，并指明大小，在 c 中 malloc 函数，对于Java 需要手动 new Object()的形式开辟

（2）申请后系统的响应

stack：只要栈的剩余空间大于所申请空间，系统将为程序提供内存，否则将报异常提示栈溢出。

heap：首先应该知道操作系统有一个记录空闲内存地址的链表，当系统收到程序的申请时，会遍历该链表，寻找第一个空间大于所申请空间的堆结点，然后将该结点从空闲结点链表中删除，并将该结点的空间分配给程序。另外，由于找到的堆结点的大小不一定正好等于申请的大小，系统会自动的将多余的那部分重新放入空闲链表中。

（3）申请大小的限制

stack：栈是向低地址扩展的数据结构，是一块连续的内存的区域。这句话的意思是栈顶的地址和栈的最大容量是系统预先规定好的，在 WINDOWS 下，栈的大小是 2M（默认值也取决于虚拟内存的大小），如果申请的空间超过栈的剩余空间时，将提示 overflow。因此，能从栈获得的空间较小。

heap：堆是向高地址扩展的数据结构，是不连续的内存区域。这是由于系统是用链表来存储的空闲内存地址的， 自然是不连续的，而链表的遍历方向是由低地址向高地址。堆的大小受限于计算机系统中有效的虚拟内存。由此可见， 堆获得的空间比较灵活，也比较大。

（4）申请效率的比较

stack：由系统自动分配，速度较快。但程序员是无法控制的。

heap：由 new 分配的内存，一般速度比较慢，而且容易产生内存碎片,不过用起来最方便。

（5）heap和stack中的存储内容

stack：在函数调用时，第一个进栈的是主函数中后的下一条指令（函数调用语句的下一条可执行语句）的地址， 然后是函数的各个参数，在大多数的 C 编译器中，参数是由右往左入栈的，然后是函数中的局部变量。注意静态变量是不入栈的。

当本次函数调用结束后，局部变量先出栈，然后是参数，最后栈顶指针指向最开始存的地址，也就是主函数中的下一条指令，程序由该点继续运行。

heap：一般是在堆的头部用一个字节存放堆的大小。堆中的具体内容有程序员安排。

2.你知道JVM是如何运行起来的吗？堆内存中对象的分配的基本策略？

堆空间的基本结构：

新生代：eden区、s0区、s1区 默认大小分配8：1：1

老年代：tentired区

Minor Gc（新生代垃圾回收）和Full/Major Gc（老年代垃圾回收）有什么不同？

大多数情况下，对象在新生代中eden区分配。当Eden区没有足够的空间进行分配时，虚拟机将发起一次Minor Gc。

• 新生代GC：指发生新生代的垃圾收集动作，Minor GC非常频繁，回收速度一般比较快
• 老年代Gc：指发生在老年代的GC,出现Major GC经常会伴随至少一次Minor GC(并非绝对)，Major GC的速度一般会比MinorGC慢10倍以上。

3.说说JVM在哪些情况下会触发垃圾回收可以吗？

我们的jvm的内存其实是有限制的，不可能是无限的，昂贵的资源，2核4G的机器，堆内存也就2GB左右，4核8G的机器堆内存也就4G左右，栈内存也需要空间，metaspace区域放类信息也需要空间。

jvm中有一个内存分代模型，年轻代和老年代，加在一起是堆内存，其中年轻代又分为三部分。年轻代和老年代的比例是我们可以设置的。

比如说年轻代一共是2GB内存，给老年代是2GB内存，默认情况下eden和2个s的比例是：8:1：1，eden是1.6GB, s是0.2GB

如果eden区域满了，此时必然触发垃圾回收，young gc ,ygc。谁是可以回收的垃圾对象？没有被引用的对象就是可以被回收的对象。

4.说说JVM的年轻代垃圾回收算法？对象什么时候转移到老年代？

垃圾回收有一个概念，叫做stop the world，停止你的jvm里的工作线程的运行，然后扫描所有的对象，判断哪些可以回收，哪些不可以回收。

年轻代，大部分情况下，对象生存周期是很短的，可能0.01ms之内，线程执行了3个方法，创建了几个对象，0.01ms之后方法就都执行结束了，此时那几个对象就会在0.01ms之内变成垃圾，可以回收了。

复制算法，一次young gc,年轻代的垃圾回收。将eden中存活的对象复制到s1中，清空eden：
将s1和eden中存活的复制到s2中，清空eden和s1;将s2和eden存活的复制到s1中，清空eden和s2.

三种场景，第一种场景，有的对象在年轻代里面熬过了很多次的垃圾回收，例如15次垃圾回收，此时会认为这个对象是要长期存活的对象。例如Spring容器中的bean对象。

第二种情况就是s区放不下存活的对象。

第三种情况就是特别大的对象。反复移动大对象消耗性能。

5.说说老年代的垃圾回收算法？常用的垃圾回收器都有什么？

老年代对象越来越多，老年代内存空间也会满，是不是可以使用类似的年轻代的复制算法？
答案是否定的，因为在老年代的对象中，很多都是长期引用的，spring容器管理的各种bean。

长期存活的对象是比较多的，可能甚至都有几百mb

对老年代而言，他里面的垃圾对象可能是没有那么多的。一开始采用标记-清理的方式，找出那些垃圾对象，然后直接把垃圾对象在老年代里清理掉，这样就会产生内存 碎片的问题。
后来采用标记-整理的方法，把老年代里的存活对象标记出来，移动到一起，存活对象压缩到一片内存空间去

剩余的空间都是垃圾整个给清理掉，剩余的都是连续的可用的内存空间，解决了内存碎片的问题。

垃圾回收器
parnew （新生代）+ cms（老年代）的组合， g1 直接分代回收 。g1可以实现新生代和老年代的垃圾一起回收。新版本，慢慢的就是主推g1垃圾回收器了，以后会淘汰掉parnews+cms组合，但是现在使用jdk8~jdk9居多，所以还是parnew+cms组合居多。

cms分成好几个阶段，初始标记，并发标记，并发清理等等，老年代垃圾回收是比较慢的，一般起码比年轻代垃圾回收慢个10倍以上。所以将它拆分成几个阶段，尽可能得让其和运行的其它线程并发执行。

6.谈谈你对java跨平台性的理解？为什么java可以一次编译到处运行？

不是说java语言可以跨平台，而是各个不同的平台都可以有让java语言运行的环境而已。

程序从源码到运行可以分为以下几个阶段，编码-编译-运行-调试。java在编译阶段体现了跨平台的特性。编译的过程大概是这样的：首先将java源码转化成class字节码文件，这是第一次编译，class字节码文件就是可以到处运行的文件。然后java字节码会被转化为目标机器的机器代码，这是由JVM来执行的，就是java的第二次编译。

“到处运行”的关键和前提就是JVM。因为在第二次编译的过程中JVM起着至关重要的作用。在可以运行java虚拟机的地方都内含着一个JVM操作系统。从而实现到处运行的效果。需要强调的是，java不是编译机制，而是解释机制。java字节码的设计充分考虑了JIT这一及时编译方式，可以将字节码直接转化成高性能的本地机器码，这同样是虚拟机的一个构成部分。