如何和面试官聊JVM

　　最近这个疫情，加在本来在2019IT整个行业进入寒冬，现在好多公司倒闭、裁员，我自己本身也一直想跳槽，最近一直在学习，前一段系统学习了JVM，这边总结一下。关于这篇文章主要想说一下怎么和面试官聊JVM。

　　首先，对待面试官就像对待同事或者朋友，面试其实也就是同事间的技术互动而已。有些面试官喜欢上来就问JVM如何调优，讲真真实工作中有过JVM调优的程序员很少的，而且随着EGC的成熟，据说5至10年JVM调优将基本不存在。话不多少，直接进入和面试官聊JVM正题：

面试官：聊聊你对JVM的理解，JVM如何调优？

我：聊到JVM，要从类加载机制说了，类加载机制分为3大步骤，分别是加载、链接、初始化。先说记载，一个class文件如何加载到内存中呢？是通过类加载器将一个class文件加载到内存中的，其中类加载器又分别有BootstrapClassLoader、ExtendClassLoader、ApplicationClassLoader，它们之间通过双亲委派，最终由其中的一个类加载器加载到内存中。

双亲委派是说，当子加载器要去加载一个class文件时，先交与父加载器加载，依次类推，当BootstrapClassLoader加载这个class文件时发现找不到class文件，再逐次交与子加载器加载。这样做的原因是处于，一个class可以安全的加载一次，不会在加载中途被修改。其次是链接，链接分为验证、准备、解析，验证是说去校验class文件格式，准备是为class对象分配内存并赋默认值，解析是说将类中的符号引用转换为直接引用。最后是初始化，这个过程会对类的静态变量，静态代码块执行初始化操作。

接下来就是运行时数据区了，分为程序计数器、本地方法栈、虚拟机方法栈、方法区、堆(heap)，我们只聊后面三个。本地方法栈是由一个个栈桢组成，每一个栈桢又分别有：局部变量表，操作数栈，动态链接和返回地址。比如 i = i++ 和 i = ++i，i++是先将i压栈，执行了+1操作后出栈赋给i，++i是先执行+1操作，然后压栈后出找赋给i。方法区主要存储类的信息以及静态变量。实例化对象是分配在heap上。

一个对象分配过程，是先在自己的栈上分配，栈上分配不下就在young区分配，对象特么大的直接分配到old区。在young区分配时，为了避免多个对象分配的指针碰撞，所以在young区每个线程维护自己的区域，采用TLAB，线程本地分配。

然后就是一个对象在内存上的布局了。一个对象包含对象头，类指针(class pointer)，实例数据以及数据填充。对象头上有锁标记和分代年龄(占4个字节，这也是jmm中新生代到老年代是15次垃圾回收)等，锁标记分别对应 01-偏向锁、00-共享锁、10-重量级锁。数据填充是说每一个对象都必须是8个字节的整数倍。

接下来就是GC即垃圾回收器。怎么定义哪些是垃圾呢？有两种算法，一种是计数引用是说对象之间是否有引用，没有任何对象和其引用的即为垃圾，不过这种可能存在多个对象之间相互引用导致无法回收。另外一种就是可达性算法是说从Gc Root出发，没有引用关系的即为垃圾。目前所用的垃圾回收器在物理上有分代模型，分为young区，old区，还有在1.7之前的永久区或之后的meta space。

确定了哪些对象是垃圾，垃圾回收器要对这些垃圾进行回收，GC有三种回收的算法，分为标记清除、标记整理、复制算法。标记清除会产生内存碎片，浪费内存空间，标记整理效率较低，复制算法适用于存活时间短的对象。young区多为朝生夕死的对象，所以young的垃圾回收器都采用复制算法。垃圾回收器分为 serial单线程回收、parallel多线程并行回收、CMS和G1垃圾回收线程和工作线程并发回收，包含4个步骤：初始标记(标记GC Root)、并发标记、重新标记、并发清除。CMS采用的三色标记+Incremental Update，G1使用的三色标记+SATB(跟踪引用删除)。

最后聊到JVM调优，具体看什么情况？如果程序卡顿，首先要考虑是否频繁Full GC，通过java -XX:+PrintGC打印GC日志，看是否频繁Full GC。cpu飙高，使用top查看进程占有情况、top -Hp查看进程中那个线程占比较高、jstack查看进程堆栈信息。内存100%，jmap导出dump文件，分析dump文件。