從易到難，我回答了面試官的JVM奪命連環10問，結果太酸爽了

說說JVM的記憶體布局？

Java虛擬機主要包含幾個區域：
堆：堆Java虛擬機中最大的一塊記憶體，是執行緒共享的記憶體區域，基本上所有的物件實體陣列都是在堆上分配空間，堆區細分為Yound區年輕代和Old區老年代，其中年輕代又分為Eden、S0、S1 3個部分，他們默認的比例是8:1:1的大小，

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堆疊：堆疊是執行緒私有的記憶體區域，每個方法執行的時候都會在堆疊創建一個堆疊幀，方法的呼叫程序就對應著堆疊的入堆疊和出堆疊的程序，每個堆疊幀的結構又包含區域變數表、運算元堆疊、動態連接、方法回傳地址，
區域變數表用于存盤方法引數和區域變數，當第一個方法被呼叫的時候，他的引數會被傳遞至從0開始的連續的區域變數表中，
運算元堆疊用于一些位元組碼指令從區域變數表中傳遞至運算元堆疊，也用來準備方法呼叫的引數以及接收方

法回傳結果，
動態連接用于將符號參考表示的方法轉換為實際方法的直接參考，
元資料：在Java1.7之前，包含方法區的概念，常量池就存在于方法區（永久代）中，而方法區本身是一個邏輯上的概念，在1.7之后則是把常量池移到了堆內，1.8之后移出了永久代的概念(方法區的概念仍然保留)，實作方式則是現在的元資料，它包含類的元資訊和運行時常量池，
Class檔案就是類和介面的定義資訊，
運行時常量池就是類和介面的常量池運行時的表現形式，
本地方法堆疊：主要用于執行本地native方法的區域
程式計數器：也是執行緒私有的區域，用于記錄當前執行緒下虛擬機正在執行的位元組碼的指令地址

知道new一個物件的程序嗎？

當虛擬機遇見new關鍵字時候，實作判斷當前類是否已經加載，如果類沒有加載，首先執行類的加載機制，加載完成后再為物件分配空間、初始化等，
首先校驗當前類是否被加載，如果沒有加載，執行類加載機制
加載：就是從位元組碼加載成二進制流的程序
驗證：當然加載完成之后，當然需要校驗Class檔案是否符合虛擬機規范，跟我們介面請求一樣，第一件事情當然是先做個引數校驗了
準備：為靜態變數、常量賦默認值
決議：把常量池中符號參考(以符號描述參考的目標)替換為直接參考(指向目標的指標或者句柄等)的程序
初始化：執行static代碼塊(cinit)進行初始化，如果存在父類，先對父類進行初始化
Ps：靜態代碼塊是絕對執行緒安全的，只能隱式被java虛擬機在類加載程序中初始化呼叫！(此處該有問題static代碼塊執行緒安全嗎？)
當類加載完成之后，緊接著就是物件分配記憶體空間和初始化的程序
首先為物件分配合適大小的記憶體空間
接著為實體變數賦默認值
設定物件的頭資訊，物件hash碼、GC分代年齡、元資料資訊等
執行建構式(init)初始化

知道雙親委派模型嗎？

類加載器自頂向下分為：
Bootstrap ClassLoader啟動類加載器：默認會去加載JAVA_HOME/lib目錄下的jar
Extention ClassLoader擴展類加載器：默認去加載JAVA_HOME/lib/ext目錄下的jar
Application ClassLoader應用程式類加載器：比如我們的web應用，會加載web程式中ClassPath下的類
User ClassLoader用戶自定義類加載器：由用戶自己定義
當我們在加載類的時候，首先都會向上詢問自己的父加載器是否已經加載，如果沒有則依次向上詢問，如果沒有加載，則從上到下依次嘗試是否能加載當前類，直到加載成功，

說說有哪些垃圾回收演算法？

標記-清除
統一標記出需要回收的物件，標記完成之后統一回收所有被標記的物件，而由于標記的程序需要遍歷所有的GC ROOT，清除的程序也要遍歷堆中所有的物件，所以標記-清除演算法的效率低下，同時也帶來了記憶體碎片的問題，
復制演算法
為了解決性能的問題，復制演算法應運而生，它將記憶體分為大小相等的兩塊區域，每次使用其中的一塊，當一塊記憶體使用完之后，將還存活的物件拷貝到另外一塊記憶體區域中，然后把當前記憶體清空，這樣性能和記憶體碎片的問題得以解決，但是同時帶來了另外一個問題，可使用的記憶體空間縮小了一半！
因此，誕生了我們現在的常見的年輕代+老年代的記憶體結構：Eden+S0+S1組成，因為根據IBM的研究顯示，98%的物件都是朝生夕死，所以實際上存活的物件并不是很多，完全不需要用到一半記憶體浪費，所以默認的比例是8:1:1，
這樣，在使用的時候只使用Eden區和S0S1中的一個，每次都把存活的物件拷貝另外一個未使用的Survivor區，同時清空Eden和使用的Survivor，這樣下來記憶體的浪費就只有10%了，
如果最后未使用的Survivor放不下存活的物件，這些物件就進入Old老年代了，
PS：所以有一些初級點的問題會問你為什么要分為Eden區和2個Survior區？有什么作用？就是為了節省記憶體和解決記憶體碎片的問題，這些演算法都是為了解決問題而產生的，如果理解原因你就不需要死記硬背了
標記-整理
針對老年代再用復制演算法顯然不合適，因為進入老年代的物件都存活率比較高了，這時候再頻繁的復制對性能影響就比較大，而且也不會再有另外的空間進行兜底，所以針對老年代的特點，通過標記-整理演算法，標記出所有的存活物件，讓所有存活的物件都向一端移動，然后清理掉邊界以外的記憶體空間，

那么什么是GC ROOT？有哪些GC ROOT？

上面提到的標記的演算法，怎么標記一個物件是否存活？簡單的通過參考計數法，給物件設定一個參考計數器，每當有一個地方參考他，就給計數器+1，反之則計數器-1，但是這個簡單的演算法無法解決回圈參考的問題，
Java通過可達性分析演算法來達到標記存活物件的目的，定義一系列的GC ROOT為起點，從起點開始向下開始搜索，搜索走過的路徑稱為參考鏈，當一個物件到GC ROOT沒有任何參考鏈相連的話，則物件可以判定是可以被回收的，
而可以作為GC ROOT的物件包括：
堆疊中參考的物件
靜態變數、常量參考的物件
本地方法堆疊native方法參考的物件

垃圾回收器了解嗎？年輕代和老年代都有哪些垃圾回收器？

年輕代的垃圾收集器包含有Serial、ParNew、Parallell，老年代則包括Serial Old老年代版本、CMS、Parallel Old老年代版本和JDK11中的船新的G1收集器，
Serial：單執行緒版本收集器，進行垃圾回收的時候會STW（Stop The World），也就是進行垃圾回收的時候其他的作業執行緒都必須暫停
ParNew：Serial的多執行緒版本，用于和CMS配合使用
Parallel Scavenge：可以并行收集的多執行緒垃圾收集器
Serial Old：Serial的老年代版本，也是單執行緒
Parallel Old：Parallel Scavenge的老年代版本
CMS（Concurrent Mark Sweep）：CMS收集器是以獲取最短停頓時間為目標的收集器，相對于其他的收集器STW的時間更短暫，可以并行收集是他的特點，同時他基于標記-清除演算法，整個GC的程序分為4步，
初始標記：標記GC ROOT能關聯到的物件，需要STW
并發標記：從GCRoots的直接關聯物件開始遍歷整個物件圖的程序，不需要STW
重新標記：為了修正并發標記期間，因用戶程式繼續運作而導致標記產生改變的標記，需要STW
并發清除：清理洗掉掉標記階段判斷的已經死亡的物件，不需要STW
從整個程序來看，并發標記和并發清除的耗時最長，但是不需要停止用戶執行緒，而初始標記和重新標記的耗時較短，但是需要停止用戶執行緒，總體而言，整個程序造成的停頓時間較短，大部分時候是可以和用戶執行緒一起作業的，
G1（Garbage First）：G1收集器是JDK9的默認垃圾收集器，而且不再區分年輕代和老年代進行回收，

G1的原理了解嗎？

G1作為JDK9之后的服務端默認收集器，且不再區分年輕代和老年代進行垃圾回收，他把記憶體劃分為多個Region，每個Region的大小可以通過-XX：G1HeapRegionSize設定，大小為1~32M，對于大物件的存盤則衍生出Humongous的概念，超過Region大小一半的物件會被認為是大物件，而超過整個Region大小的物件被認為是超級大物件，將會被存盤在連續的N個Humongous Region中，G1在進行回收的時候會在后臺維護一個優先級串列，每次根據用戶設定允許的收集停頓時間優先回收收益最大的Region，
G1的回收程序分為以下四個步驟：
初始標記：標記GC ROOT能關聯到的物件，需要STW
并發標記：從GCRoots的直接關聯物件開始遍歷整個物件圖的程序，掃描完成后還會重新處理并發標記程序中產生變動的物件
最終標記：短暫暫停用戶執行緒，再處理一次，需要STW
篩選回收：更新Region的統計資料，對每個Region的回收價值和成本排序，根據用戶設定的停頓時間制定回收計劃，再把需要回收的Region中存活物件復制到空的Region，同時清理舊的Region，需要STW
總的來說除了并發標記之外，其他幾個程序也還是需要短暫的STW，G1的目標是在停頓和延遲可控的情況下盡可能提高吞吐量，

什么時候會觸發YGC和FGC？物件什么時候會進入老年代？

當一個新的物件來申請記憶體空間的時候，如果Eden區無法滿足記憶體分配需求，則觸發YGC，使用中的Survivor區和Eden區存活物件送到未使用的Survivor區，如果YGC之后還是沒有足夠空間，則直接進入老年代分配，如果老年代也無法分配空間，觸發FGC，FGC之后還是放不下則報出OOM例外，
YGC之后，存活的物件將會被復制到未使用的Survivor區，如果S區放不下，則直接晉升至老年代，而對于那些一直在Survivor區來回復制的物件，通過-XX：MaxTenuringThreshold配置交換閾值，默認15次，如果超過次數同樣進入老年代，
此外，還有一種動態年齡的判斷機制，不需要等到MaxTenuringThreshold就能晉升老年代，如果在Survivor空間中相同年齡所有物件大小的總和大于Survivor空間的一半，年齡大于或等于該年齡的物件就可以直接進入老年代，

頻繁FullGC怎么排查？

這種問題最好的辦法就是結合有具體的例子舉例分析，如果沒有就說一般的分析步驟，發生FGC有可能是記憶體分配不合理，比如Eden區太小，導致物件頻繁進入老年代，這時候通過啟動引數配置就能看出來，另外有可能就是存在記憶體泄露，可以通過以下的步驟進行排查：
jstat -gcutil或者查看gc.log日志，查看記憶體回收情況
S0 S1 分別代表兩個Survivor區占比
E代表Eden區占比，圖中可以看到使用78%
O代表老年代，M代表元空間，YGC發生54次，YGCT代表YGC累計耗時，GCT代表GC累計耗時，
[GC [FGC 開頭代表垃圾回收的型別
PSYoungGen: 6130K->6130K(9216K)] 12274K->14330K(19456K), 0.0034895 secs代表YGC前后記憶體使用情況
Times: user=0.02 sys=0.00, real=0.00 secs，user表示用戶態消耗的CPU時間，sys表示內核態消耗的CPU時間，real表示各種墻時鐘的等待時間
這兩張圖只是舉例并沒有關聯關系，比如你從圖里面看能到是否進行FGC，FGC的時間花費多長，GC后老年代，年輕代記憶體是否有減少，得到一些初步的情況來做出判斷，
dump出記憶體檔案在具體分析，比如通過jmap命令jmap -dump:format=b,file=dumpfile pid，匯出之后再通過Eclipse Memory Analyzer等工具進行分析，定位到代碼，修復
這里還會可能存在一個提問的點，比如CPU飆高，同時FGC怎么辦？辦法比較類似
找到當前行程的pid，top -p pid -H 查看資源占用，找到執行緒
printf “%x\n” pid，把執行緒pid轉為16進制，比如0x32d
jstack pid|grep -A 10 0x32d查看執行緒的堆疊日志，還找不到問題繼續
dump出記憶體檔案用MAT等工具進行分析，定位到代碼，修復

JVM調優有什么經驗嗎？

要明白一點，所有的調優的目的都是為了用更小的硬體成本達到更高的吞吐，JVM的調優也是一樣，通過對垃圾收集器和記憶體分配的調優達到性能的最佳，
簡單的引數含義
首先，需要知道幾個主要的引數含義，
-Xms設定初始堆的大小，-Xmx設定最大堆的大小
-XX:NewSize年輕代大小，-XX:MaxNewSize年輕代最大值，-Xmn則是相當于同時配置-XX:NewSize和-XX:MaxNewSize為一樣的值
-XX:NewRatio設定年輕代和年老代的比值，如果為3，表示年輕代與老年代比值為1:3，默認值為2
-XX:SurvivorRatio年輕代和兩個Survivor的比值，默認8，代表比值為8:1:1
-XX:PretenureSizeThreshold 當創建的物件超過指定大小時，直接把物件分配在老年代，
-XX:MaxTenuringThreshold設定物件在Survivor復制的最大年齡閾值，超過閾值轉移到老年代
-XX:MaxDirectMemorySize當Direct ByteBuffer分配的堆外記憶體到達指定大小后，即觸發Full GC
調優
為了列印日志方便排查問題最好開啟GC日志，開啟GC日志對性能影響微乎其微，但是能幫助我們快速排查定位問題，-XX:+PrintGCTimeStamps -XX:+PrintGCDetails -Xloggc:gc.log
一般設定-Xms=-Xmx，這樣可以獲得固定大小的堆記憶體，減少GC的次數和耗時，可以使得堆相對穩定
-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError讓JVM在發生記憶體溢位的時候自動生成記憶體快照，方便排查問題
-Xmn設定新生代的大小，太小會增加YGC，太大會減小老年代大小，一般設定為整個堆的1/4到1/3
設定-XX:+DisableExplicitGC禁止系統System.gc()，防止手動誤觸發FGC造成問題

最后資料

最新2020整理收集的一些面試題（都整理成檔案），有很多干貨，包含mysql，netty，spring，執行緒，spring cloud等詳細講解，也有詳細的學習規劃圖，面試題整理等，我感覺在面試這塊講的非常清楚:獲取面試資料只需:[點擊這里領取!!!] 暗號：CSDN