JVM
1、说说JVM 内存分哪几个区，每个区的作用是什么?
JVM在执行java程序时有若干数据区：
程序计数器（类似PC）
本地方法栈（存native方法的数据）
方法区（类信息，常量，静态变量，可以不GC）
虚拟机栈（栈帧形式，Java方法的数据，局部变量表）
堆（存对象的地方，GC的主要位置）
2、Java堆内存都是线程共享的嘛？
为了保证线程安全性，在线程初始化时，虚拟机会为每个线程在堆中分配一块TLAB空间，只给当前线程使用。
对象的内存分配步骤就是先尝试TLAB分配，空间不足之后，再判断是否应该直接进入老年代，然后再确定是在eden还是在老年代。
3、对象有几种创建方法？创建过程是怎么样的（内存分配）
- 对象的创建有五种：
（1）最常见的就是new一个对象，拓展：调用类的静态方法、或者构建方法来实例化。
（2）通过反射创建（3）用一个类来克隆 （4）反序列化成对象：网络和文件中获取一个二进制流然后反序列化成对象（5）第三方库来创建
- 对象的创建过程：
（1）先检查对象的类是否被加载、解析过，如果没有就先进行类加载。
（2）为对象分配空间，参造二，保证线程安全，先尝试在TLAB上进行分配， 然后再在堆上分配（判断是在老年代还是eden区）
两种方式分配内存，连续内存“指针碰撞”，不连续则维护空闲列表。
（3）对象初始化，进行对象信息赋值，因为内存分配时为0。
4、说一说对象的访问定位吧，他们各自的优点
对象的访问定位方式有两种：句柄访问和直接指针访问。
句柄：引用指向句柄池两个指针，分别指向方法区中对象类型，堆中的实例化数据
直接指针：引用直接指向堆中的实例化数据 + 对象类型指针，实例化数据中包含了指向方法区中类型的指针
- 各自的优点：
（1）句柄访问，稳定，因为对象移动时，引用本身不需要更改，利于GC。
（2）直接指针访问，简单速度快，节省了定位的开销。
5、说一说Java 类加载过程？以及什么时候类加载？
- 类加载过程：
类的加载被分为了加载–>验证–>准备–>解析初始化几个阶段：
加载主要是通过全限定类名生成Class文件，Class文件按照JVM设定的格式存储在方法区。验证是验证Class文件是否符合JVM的规范。准备是为类变量等分配内存，设置零值。解析时将符号引用转换为直接引用（通过全限定类名去找，com那些包里面的）。然后最后进行初始化赋值。
- 时机：
时机：类加载的时机是由虚拟机自定义实现的，但初始化过程的触发一般源于以下情况：
- 使用new实例化对象时
- 读取或设置一个静态字段（final除外），调用静态方法
- 反射调用类
- 初始化子类时，会先初始化其父类
- 虚拟机启动会执行主类
6、什么是类加载器，类加载器有哪些？
类加载器是作用于类加载的加载动作。判断两个类是否相等，相等的前提条件：两个类由同一个类加载器加载。
类加载器有启动类加载器（加载核心类库下的），扩展类加载器，系统类加载器也叫应用程序类加载器（默认使用的加载器）。
自定义加载器的父类加载器是应用程序类加载器，但类加载器之间的父子关系不是使用继承来实现的，而是使用组合关系来复用父加载器的代码。
7、说说类加载器双亲委派模型机制？有什么作用？
一个类加载器收到一个类加载的请求，它不会自己去尝试加载这个类，它会调用自己的loadClass方法，把请求向父类加载器委派，每一层次都是如此，所以最终所有类加载请求都会委派到启动类加载器。当父类加载器搜索不到相应类时，才会反馈自己无法完成请求，子类加载器才会调用findclass方法去加载。
作用的话我觉得：
- 保证同一层级的类都由同一类加载器加载，避免有些类被重复加载。
- 保护程序的安全，防止核心API被随缘篡改。
当我们自己写java包下的类时，并打包到同样的包下，由于双亲委派模型的原因，这个类不会被加载，因为已经有一个一样的类被加载了，这时会返回异常。
8、简述Java内存分配
对象创建那里提到过，Java的内存分配主要是：
（1）为了线程安全性，先在TLAB分配内存空间，因为是线程独有，不够再到堆上分配
（2）堆上分配优先在Eden区分配，放不下就进行GC，再放大对象在老年代分配内存，避免Eden区耗费太快而频繁GC。
长期存放在新生代的对象也会分配到老年代中（维护一个年龄计数器，每次GC就加1）
9、简述 Java 垃圾回收机制
我对于垃圾回收的理解，垃圾是程序中没有指针指向的对象，JVM会自动的进行垃圾的回收来更好的进行内存分配。
垃圾回收的意义在于降低了系统内存泄露和内存溢出的风险。
垃圾回收主要是JVM 通过特定的垃圾回收器底层通过垃圾回收算法 进行垃圾回收。
10、在 Java 中，对象什么时候可以被垃圾回收？
对象被GC有两种判定方法，引用计数器 + 可达性分析，但是JVM都是使用的是后者，因为引用计数不能回收循环引用问题。
可达性分析，从GC Root系列节点开始，根据引用关系向下搜索。若从GC Roots到某个对象不可达，则该对象可回收。
- GC Root对象
（1）虚拟机栈中引用的对象，本地方法栈引用的对象。
（2）方法区的静态属性引用对象、常量对象。
11、finalize() 方法什么时候被调用？析构函数 (finalization) 的目的是什么？
finalize() 方法在对象被GC之前调用，每个对象的finalize方法只能执行一次，该方法执行代价大，一般不使用。
目的：一般用于对象回收前资源释放，和对象的自救（重新建立引用连接）。
12、如果对象的引用被置为 null，垃圾收集器是否会立即释放对象占用的内存？
不会立即释放对象占用的内存。 只是断开了栈帧中的引用关系，只有当用户线程运行到安全点(safe point)或者安全区域才会扫描对象引用关系，扫描到对象没有被引用则会标记对象，执行finalize方法，如果没有恢复引用这时候才会清除对象内存。
13、GC触发的类型，分别在什么时候发生？
GC就分为两种，一个是Minor GC，一种是Full GC。
（1）Minor GC：针对新生代的回收，当Eden区域空间不足时触发
（2）Full GC：针对老年代和方法区的回收，当老年代和方法区空间不足时；新生代中创建大对象直接扔到老年代，老年代存不下时；主动调用System.gc时；
CMS并行回收，预留空间不足，放入到了老年代中，老年代空间也不足；
14、GC 的三种收集方法：标记清除、标记整理、复制算法的原理与特点，分代收集理论如何实现？
（1）标记-清除：标记回收对象后逐个回收，标记和清除效率都低，且产生很大碎片
（2）标记整理：标记后，将对象往前移动，效率低，但回收到连续空间，不会碎片
（3）复制：每次分配内存只使用Eden和一块Survivor，发生垃圾收集时，将存活的对象复制到另一块Survivor中，清除Eden和使用过的Survivor。
当Survivor中的空间不足以容纳一次Minor GC的存活对象时，需要依赖老年代区域进行分配担保（即多余的存活对象进入老年代区）。
高效，但是占用空间大，需要两倍空间
（4）分代收集：分老年代和新生代，并进行实际物理分块。结合复制8:1:1，老年代担保。
- 年轻代：对象比较短，生命周期短，使用复制算法比较好（Eden Survivor0 复制到 Survivor1）
- 老年代：使用标记-清除-整理结合，平时使用标记-清除算法，当内存碎片化过于严重，以致影响对象分配时，使用一次标记-整理算法消除碎片化空间。
15、GC 收集器有哪些？CMS 收集器与 G1 收集器的特点
比较经典的一些垃圾收集器
- Serial收集器：复制算法，回收时暂停所有线程；parNew收集器：多线程版本的Serial，cpu数量有影响；Parallel Scavenge收集器：多线程，复制算法，更注重于达到一个可控制的吞吐量，吞吐量优先。
- Serial Old收集器：标记-整理算法，单线程，（作用：java5及之前搭配Parallel Scavenge；作为CMS后备） ；Parallel Old收集器：标记-整理算法，Parallel Scavenge的老年代版本，因为搭配Serial Old拖累性能，java6产生，搭配Parallel Scavenge用于吞吐量和cpu资源敏感（防止cpu使用过高）的地方。
并发垃圾收集器：垃圾回收与用户线程并发执行
- CMS：老年代的收集器，标记-清除算法，分四步，两步执行时间较长的步骤（并发标记，并发清除）运行工作线程一起执行，但只能搭配Serial收集器或者parNew收集器。特点：并发操作使得程序变慢；并发阶段产生新的浮动垃圾；因为是标记-清除算法，使得碎片化，出现大对象无法分配从而Full GC，进行碎片整理。
初始标记：标记GC Roots直接关联到的对象，这个过程要使得所有工作线程停顿
并发标记：进行GC Roots 整个对象可达性标记，耗时所以和工作线程并发运行
重新标记：工作线程的运行会导致标记发生变动，这一步用于修正标记。
并发清除：开始垃圾回收，可以与工作线程一起执行（所以是标记-清除）
- G1：不区分年轻代和老年代，以Region为最小回收单位，通过跟踪每个Region的回收价值大小（即回收所获得空间和回收所需时间的经验值），并维护一个优先级列表。优先回收价值高的Region，流程前三步与CMS相同，最后一步筛选回收。
筛选回收：需暂停用户线程，根据优先级来逐个进行区域的回收。（局部复制，整体又是压缩）
使用标记-整理算法，回收时不会产生可用空间零碎分布的现象。
16、JVM 的永久代中会发生垃圾回收么？
永久代：方法区的一种实现。
在类的实例化对象都被回收，或者该类的classloader对象被回收，永久代也会被进行垃圾回收。
17、System.gc() 和 Runtime.gc() 会做什么事情？
方法 System.gc() 是调用Runtime.gc() 方法的一种传统而便捷的方式，因为它是一个静态的方法，不用先获取Runtime实例。实质上是调用Runtime.getRuntime().gc()。
18、能说说Java 中会存在内存溢出和内存泄漏的原因？
内存溢出（OOM）
没有空闲内存，并且垃圾收集器GC后也无法提供更多的内存了，会尝试回收软引用对象。
原因：（1）堆内存设置的不够，也可能有内存泄露问题
（2）创建大量的大对象，并且没有被回收。
内存泄露
生命周期的对象持有短生命周期的引用，换句话说只有对象不会再被程序用到，并且GC不会回收到它们，才叫做内存泄露。
对象的生命周期很长（比如局部变量，设置成Static变量）就有可能出现内存泄露。
举例（面试）：
单例模式：
单例对象的生命周期同应用程序一样长，如果它有外部引用的话，则会导致内存泄露。
一些提供了close()的资源未使用close()：
例如：数据库连接，使用dataSource.getConnection()，网络连接Socket 和 IO流未手动close()，否则都无法回收。
集合容器：
集合容器使用完后，未置空引用，则会出现这种情况。
