1、JDK、JRE、JVM关系/h2>
- JDK（Java Development Kit）：Java语言的软件开发包，包括 Java 运行时环境JRE。
- JRE（Java Runtime Environment）Java运行时环境，包括JVM。
- JVM（Java Virtual Machine）：
- 一种用于计算机设备的规范。
字段
解释
方法区
是各个线程共享的内存区域，它用于存储已被虚拟机加载的类信息、常量、静态变量、即时编译器编译后的代码等数据。
运行时常量池 是方法区的一部分，Class文件中除了有类的版本、字段、方法、接口等描述信息，还有一项是常量池（Constant PoolTable）用于存放编译期生成的各种字面量和符 引用，这部分内容将在类加载后存放到方法区的运行时常量池中。
堆
是Java虚拟机所管理的内存中最大的一块。Java堆是被所有线程共享的一块内存区域，在虚拟机启动时创建。此内存区域的唯一目的就是存放对象实例，几乎所有的对象实例都在这里分配内存。
Tips：随着JIT编译器的发展与逃逸分析技术的逐渐成熟，栈上分配、标亮替换优化技术将会导致一些微妙的变化发生，所有的对象都分配在堆上就不那么绝对了。
虚拟机栈
属于线程私有内存。它的生命周期与线程相同，虚拟机栈描述的是Java方法执行内存模型；每个方法被执行的时候都会同时创建一个栈桢用于存储局部变量表、操作栈、动态链接、方法出口信息等。每一个方法被调用直至执行完成的过程，就对应着一个栈帧在虚拟机中从入栈到出栈的过程。
本地方法栈
本地方法栈与虚拟机栈所发挥的作用是非常相似的，只不过虚拟机栈对虚拟机执行Java方法服务，而本地栈是为虚拟机使用到Native方法服务。
程序计数器
属于线程私有内存。占用一块非常小的空间，它的作用可以看作是当前线程所执行的字节码的行 指示器。字节码解释器工作时就是通过改变这个计数器的值来选取下一条需要执行的指令的字节码，分支、循环、跳转、异常处理、线程恢复等基础功能都依赖这个计数器来完成。
5、什么时候抛出StackOverflowError/h2>
如果线程请求的栈深度大于虚拟机所允许的深度，则抛出StackOverflowError。
6、Java7和Java8在内存模型上有什么区别/h2>
Java8 取消了永久代，用元空间（Metaspace）代替了，元空间是存在本地内存（Nativememory）中。
7、程序员最关注的两个内存区域/h2>
堆（Heap）和栈（Stack），一般大家会把 Java内存分为堆内存和栈内存，这是一种比较粗糙的划分方式，但实际上Java内存区域是很复杂的。
8、直接内存是什么/h2>
直接内存并不是虚拟机运行时数据区的一部分，也不是Java虚拟机规范中定义的内存区域，但这部分内存也频繁被实用，也有OutOfMemoryError异常的出现的可能。
Tips：JDK1.4中加入了 NIO（new input/output）类，引入了一种基于通道（Channe）与缓冲区（Buffer）的 I/O 方式，也可以使用Native函数库直接分配堆外内存，然后通过一个存储在Java堆里面的DirectByteBuffer的对象作为这块内存的引用进行操作。
9、除了哪个区域外，虚拟机内存其他运行时区域都会发生OutOfMemoryError/h2>
程序计数器。
10、什么情况下会出现堆内存溢出/h2>
堆内存存储对象实例。我们只要不断地创建对象，并保证gc roots到对象之间有可达路径来避免垃圾回收机制清除这些对象。就会在对象数量到达最大堆容量限制后，产生内存溢出异常。
11、如何实现一个堆内存溢出/h2>
12、空间什么情况下会抛出OutOfMemoryError/h2>
如果虚拟机在扩展栈时无法申请到足够的内存空间，则抛出OutOfMemoryError。
13、如何实现StackOverflowError/h2>
14、如何设置直接内存容量/h2>
通过指定，如果不指定，则默认与Java堆的最大值一样。
15、Java堆内存组成/h2>
- 标记和清除的效率都不高。
- 空间问题，清除后产生大量不连续的内存。如果有大对象，会出现空间不够的现象，从而不得不提前
触发另一次垃圾收集动作。
17.2 复制算法
他将可用内存按容量划分为大小相等的两块，每次只使用其中的一块，当这一块内存用完了，就将还存活的对象复制到另外一块上而，然后再把已使用过的内存空间一次清理掉。
18、分代收集算法
当前商业虚拟机的垃圾收集都采用“分代收集算法“，其实就根据对象存活周期的不同将内存划分为几块，一般是新老年代。根据各个年代的特点采用最适当的收集算法。
19、垃圾收集器
如果说垃圾收集算法是方法论，那么垃圾收集器就是具体实现。连线代表可以搭配使用。
19.1 Stop The World
进行垃圾收集时，必须暂停其他所有工作线程，Sun将这种事情叫做 “Stop The World”。
19.2 Serial收集器
单线程收集器，单线程的含义在于它会stop the world，垃圾回收时需要stop the world，直到它收集结束。所以这种收集器体验比较差。
19.3 PartNew收集器
Serial收集器的多线程版本，除了使用采用并行收回的方式回收内存外，其他行为几乎和Serial没区别。
可以通过选项手动指定使用ParNew收集器执行内存回收任务。
19.4 Parallel Scavenge
是一个新生代收集器，也是复制算法的收集器，同时也是多线程并行收集器，与PartNew不同是，它重点关注的是程序达到一个可控制的吞吐量（Thoughput，CPU用于运行用户代码的时间/CPU总消耗时间，即吞吐量=运行用户代码时间／（运行用户代码时间+垃圾收集时间）），高吞吐量可以最高效率地利用CPU时间，尽快地完成程序的运算任务，主要适用于在后台运算而不需要太多交互的任务。
他可以通过2个参数精确的控制吞吐量，更高效地利用cpu。
19.5 Parallel Old收集器
Parallel Scavenge收集器的老年代版本，使用多线程和标记-整理算法。JDK1.6中才开始提供。
19.6 CMS收集器
Concurrent Mar Sweep收集器是一种以获取最短回收停顿时间为目标的收集器。重视服务的响应速度，希望系统停顿时间最短。采用标记-清除的算法来进行垃圾回收。
CMS垃圾回收的步骤：
- 初始标记(stoptheworld)：初始标记仅仅只是标记一下GC Roots能直接关联到的对象，速度很快。
- 并发标记：并发标记就是进行GC Roots Tracing的过程。
- 重新标记(stoptheworld)：重新标记则是为了修正并发标记期间，因用户程序继续运行而导致的标记产生变动的那一部分对象的标记记录，这个阶段停顿时间一般比初始标记时间长，但是远比并发标记时间短。
- 并发清除：整个过程中并发标记时间最长，但此时可以和用户线程一起工作。
CMS收集器的优缺点：
- 优点：并发收集、低停顿
- 缺点：
- 对CPU资源非常敏感。
- 无法处理浮动垃圾。
- 内存碎片问题。
19.7 G1收集器
Garbage First收集器是当前收集器技术发展的最前沿成果。jdk1.6_update14中提供了G1收集器。
G1收集器是基于标记-整理算法的收集器，它避免了内存碎片的问题。可以非常精确控制停顿时间，既能让使用者明确指定一个长度为M毫秒的时间片段内，消耗在垃圾收集上的时间不超过N毫秒，这几乎已经是实时Java（rtsj）的垃圾收集器特征了。
G1收集器是如何改进收集方式的/strong>
极力避免全区域垃圾收集，之前的收集器进行收集的范围都是整个新生代或者老年代。而g1将整个Java堆（包括新生代、老年代〕划分为多个大小固定的独立区域，并且跟踪这些区域垃圾堆积程度，维护一个优先级例表，每次根据允许的收集时间，优先回收垃圾最多的区域。从而获得更高的效率。
20、虚拟机工具
20.1 虚拟机进程状况工具
jps（JVM Process Status tool），他的功能与ps类似。可以列出正在运行的虚拟机进程，并显示执行主类（Main Class，main()函数所在的类）的名称，以及这些进程的本地虚拟机的唯—ID。
语法：
- 主输出 lvmid，省略主类的名称
- 输出虚拟机进程启动时传递给主类main()函数的参数
- 输出主类全名，如果进程执行是Jar包，输出Jar路径
- 输出虚拟机进程启动时JVM参数
20.2 虚拟机统计信息工具
jstat（JVM Statistics Montoring Tool）是用于监视虚拟机各种运行状态信息命令行工具。他可以显示本地或远程虚拟机进程中的类装载、内存、垃圾收集、jit编译等运行数据。
- interval 查询间隔
- count 查询次数
- 如果不用这两个参数，就默认查询一次。
- option代表用户希望查询的虚拟机信息，主要分3类：
- 类装载
- 垃圾收集
- 运行期编译状况
- 主要选项：
- 监视类装载、卸载数量、总空间及类装载锁消耗的时间。
- 监视Java堆状况，包括Eden区，2个survivor区、老年代。
- 监视内容与基本相同，但输出主要关注Java堆各个区域使用的最大和最小空间。
- 监视内容与基本相同，主要关注已经使用空间占空间百分比。
- 与功能一样，但是会额外输出导致上一次GC产生的原因。
- 监视新生代的GC的状况。
- 监视内容与基本相同，输出主要关注使用到的最大最小空间。
- 监视老年代的GC情况。
- 监控内容与基本相同，主要关注使用到的最大最小空间。
- 输出 jit 编译器编译过的方法、耗时等信息。
20.3 配置信息工具
的作用是实时地查看和调整虚拟机的各项参数。
使用命令的参数可以查看虚拟机启动时显示指定的参数列表。
jinfo语法：
20.4 内存映像工具
命令用于生成堆转储快照（一般称为heapdump或dump文件）
语法：
它还可以查询finalize执行队列，Java堆和永久代的详细信息，如空间使用率、当前用的是哪种收集器等。
- 生成Java堆转储快照，其中live自参数说明是否只dump出存活对象。
- 显示在F-Queue中等待Finalizer线程执行finalize方法的对象。只在Linux/Solaris平台下有效。
- 显示Java堆详细信息，如使用哪种回收器、参数配置、分代状况。
- 显示堆中对象统计信息、包括类、实例数量和合计容量。
- 当虚拟机进程对选项没有响应时，可使用这个选项强制生成dump快照。
20.5 虚拟机堆转存储快照分析工具
用来分析 jmap 生成的堆转储快照。
20.6 堆栈跟踪工具
命令用于生成虚拟机当前时刻的线程快照（一般称为threaddump或javacore文件）。线程快照就是当前虚拟机内每一条线程正在执行的方法堆栈的集合，生成线程快照的主要目的是定位线程出现长时间停顿的原因。
语法：
- 当正常输出的请求不被响应时，强制输出线程堆栈
- 除堆栈外，显示关于锁的附加信息
- 如果调用本地方法的话，可以显示C/C++的堆栈
20.7 除了命令行，还有什么可视化工具/h3>
JConsole 和 VisualVM，这两个工具是JDK的正式成员。
21、类加载过程
加载 —> 验证 —> 准备 —> 解析 —> 初始化 —> 使用 —> 卸载。
文章知识点与官方知识档案匹配，可进一步学习相关知识Java技能树首页概览91437 人正在系统学习中
声明：本站部分文章及图片源自用户投稿，如本站任何资料有侵权请您尽早请联系jinwei@zod.com.cn进行处理,非常感谢！
- 一种用于计算机设备的规范。
- 标记和清除的效率都不高。
- 空间问题，清除后产生大量不连续的内存。如果有大对象，会出现空间不够的现象，从而不得不提前
触发另一次垃圾收集动作。 - 初始标记(stoptheworld)：初始标记仅仅只是标记一下GC Roots能直接关联到的对象，速度很快。
- 并发标记：并发标记就是进行GC Roots Tracing的过程。
- 重新标记(stoptheworld)：重新标记则是为了修正并发标记期间，因用户程序继续运行而导致的标记产生变动的那一部分对象的标记记录，这个阶段停顿时间一般比初始标记时间长，但是远比并发标记时间短。
- 并发清除：整个过程中并发标记时间最长，但此时可以和用户线程一起工作。
- 优点：并发收集、低停顿
- 缺点：
- 对CPU资源非常敏感。
- 无法处理浮动垃圾。
- 内存碎片问题。
- 主输出 lvmid，省略主类的名称
- 输出虚拟机进程启动时传递给主类main()函数的参数
- 输出主类全名，如果进程执行是Jar包，输出Jar路径
- 输出虚拟机进程启动时JVM参数
- interval 查询间隔
- count 查询次数
- 如果不用这两个参数，就默认查询一次。
- option代表用户希望查询的虚拟机信息，主要分3类：
- 类装载
- 垃圾收集
- 运行期编译状况
- 主要选项：
- 监视类装载、卸载数量、总空间及类装载锁消耗的时间。
- 监视Java堆状况，包括Eden区，2个survivor区、老年代。
- 监视内容与基本相同，但输出主要关注Java堆各个区域使用的最大和最小空间。
- 监视内容与基本相同，主要关注已经使用空间占空间百分比。
- 与功能一样，但是会额外输出导致上一次GC产生的原因。
- 监视新生代的GC的状况。
- 监视内容与基本相同，输出主要关注使用到的最大最小空间。
- 监视老年代的GC情况。
- 监控内容与基本相同，主要关注使用到的最大最小空间。
- 输出 jit 编译器编译过的方法、耗时等信息。
- 生成Java堆转储快照，其中live自参数说明是否只dump出存活对象。
- 显示在F-Queue中等待Finalizer线程执行finalize方法的对象。只在Linux/Solaris平台下有效。
- 显示Java堆详细信息，如使用哪种回收器、参数配置、分代状况。
- 显示堆中对象统计信息、包括类、实例数量和合计容量。
- 当虚拟机进程对选项没有响应时，可使用这个选项强制生成dump快照。
- 当正常输出的请求不被响应时，强制输出线程堆栈
- 除堆栈外，显示关于锁的附加信息
- 如果调用本地方法的话，可以显示C/C++的堆栈
| 字段 | 解释 |
|---|---|
| 方法区 | 是各个线程共享的内存区域，它用于存储已被虚拟机加载的类信息、常量、静态变量、即时编译器编译后的代码等数据。
运行时常量池 是方法区的一部分，Class文件中除了有类的版本、字段、方法、接口等描述信息，还有一项是常量池（Constant PoolTable）用于存放编译期生成的各种字面量和符 引用，这部分内容将在类加载后存放到方法区的运行时常量池中。 |
| 堆 | 是Java虚拟机所管理的内存中最大的一块。Java堆是被所有线程共享的一块内存区域，在虚拟机启动时创建。此内存区域的唯一目的就是存放对象实例，几乎所有的对象实例都在这里分配内存。
Tips：随着JIT编译器的发展与逃逸分析技术的逐渐成熟，栈上分配、标亮替换优化技术将会导致一些微妙的变化发生，所有的对象都分配在堆上就不那么绝对了。 |
| 虚拟机栈 | 属于线程私有内存。它的生命周期与线程相同，虚拟机栈描述的是Java方法执行内存模型；每个方法被执行的时候都会同时创建一个栈桢用于存储局部变量表、操作栈、动态链接、方法出口信息等。每一个方法被调用直至执行完成的过程，就对应着一个栈帧在虚拟机中从入栈到出栈的过程。 |
| 本地方法栈 | 本地方法栈与虚拟机栈所发挥的作用是非常相似的，只不过虚拟机栈对虚拟机执行Java方法服务，而本地栈是为虚拟机使用到Native方法服务。 |
| 程序计数器 | 属于线程私有内存。占用一块非常小的空间，它的作用可以看作是当前线程所执行的字节码的行 指示器。字节码解释器工作时就是通过改变这个计数器的值来选取下一条需要执行的指令的字节码，分支、循环、跳转、异常处理、线程恢复等基础功能都依赖这个计数器来完成。 |
5、什么时候抛出StackOverflowError/h2>
如果线程请求的栈深度大于虚拟机所允许的深度，则抛出StackOverflowError。
6、Java7和Java8在内存模型上有什么区别/h2>
Java8 取消了永久代，用元空间（Metaspace）代替了，元空间是存在本地内存（Nativememory）中。
7、程序员最关注的两个内存区域/h2>
堆（Heap）和栈（Stack），一般大家会把 Java内存分为堆内存和栈内存，这是一种比较粗糙的划分方式，但实际上Java内存区域是很复杂的。
8、直接内存是什么/h2>
直接内存并不是虚拟机运行时数据区的一部分，也不是Java虚拟机规范中定义的内存区域，但这部分内存也频繁被实用，也有OutOfMemoryError异常的出现的可能。
Tips：JDK1.4中加入了 NIO（new input/output）类，引入了一种基于通道（Channe）与缓冲区（Buffer）的 I/O 方式，也可以使用Native函数库直接分配堆外内存，然后通过一个存储在Java堆里面的DirectByteBuffer的对象作为这块内存的引用进行操作。
9、除了哪个区域外，虚拟机内存其他运行时区域都会发生OutOfMemoryError/h2>
程序计数器。
10、什么情况下会出现堆内存溢出/h2>
堆内存存储对象实例。我们只要不断地创建对象，并保证gc roots到对象之间有可达路径来避免垃圾回收机制清除这些对象。就会在对象数量到达最大堆容量限制后，产生内存溢出异常。
11、如何实现一个堆内存溢出/h2>
12、空间什么情况下会抛出OutOfMemoryError/h2>
如果虚拟机在扩展栈时无法申请到足够的内存空间，则抛出OutOfMemoryError。
13、如何实现StackOverflowError/h2>
14、如何设置直接内存容量/h2>
通过指定，如果不指定，则默认与Java堆的最大值一样。
15、Java堆内存组成/h2>
17.2 复制算法
他将可用内存按容量划分为大小相等的两块，每次只使用其中的一块，当这一块内存用完了，就将还存活的对象复制到另外一块上而，然后再把已使用过的内存空间一次清理掉。
18、分代收集算法
当前商业虚拟机的垃圾收集都采用“分代收集算法“，其实就根据对象存活周期的不同将内存划分为几块，一般是新老年代。根据各个年代的特点采用最适当的收集算法。
19、垃圾收集器
如果说垃圾收集算法是方法论，那么垃圾收集器就是具体实现。连线代表可以搭配使用。
19.1 Stop The World
进行垃圾收集时，必须暂停其他所有工作线程，Sun将这种事情叫做 “Stop The World”。
19.2 Serial收集器
单线程收集器，单线程的含义在于它会stop the world，垃圾回收时需要stop the world，直到它收集结束。所以这种收集器体验比较差。
19.3 PartNew收集器
Serial收集器的多线程版本，除了使用采用并行收回的方式回收内存外，其他行为几乎和Serial没区别。
可以通过选项手动指定使用ParNew收集器执行内存回收任务。
19.4 Parallel Scavenge
是一个新生代收集器，也是复制算法的收集器，同时也是多线程并行收集器，与PartNew不同是，它重点关注的是程序达到一个可控制的吞吐量（Thoughput，CPU用于运行用户代码的时间/CPU总消耗时间，即吞吐量=运行用户代码时间／（运行用户代码时间+垃圾收集时间）），高吞吐量可以最高效率地利用CPU时间，尽快地完成程序的运算任务，主要适用于在后台运算而不需要太多交互的任务。
他可以通过2个参数精确的控制吞吐量，更高效地利用cpu。
19.5 Parallel Old收集器
Parallel Scavenge收集器的老年代版本，使用多线程和标记-整理算法。JDK1.6中才开始提供。
19.6 CMS收集器
Concurrent Mar Sweep收集器是一种以获取最短回收停顿时间为目标的收集器。重视服务的响应速度，希望系统停顿时间最短。采用标记-清除的算法来进行垃圾回收。
CMS垃圾回收的步骤：
CMS收集器的优缺点：
19.7 G1收集器
Garbage First收集器是当前收集器技术发展的最前沿成果。jdk1.6_update14中提供了G1收集器。
G1收集器是基于标记-整理算法的收集器，它避免了内存碎片的问题。可以非常精确控制停顿时间，既能让使用者明确指定一个长度为M毫秒的时间片段内，消耗在垃圾收集上的时间不超过N毫秒，这几乎已经是实时Java（rtsj）的垃圾收集器特征了。
G1收集器是如何改进收集方式的/strong>
极力避免全区域垃圾收集，之前的收集器进行收集的范围都是整个新生代或者老年代。而g1将整个Java堆（包括新生代、老年代〕划分为多个大小固定的独立区域，并且跟踪这些区域垃圾堆积程度，维护一个优先级例表，每次根据允许的收集时间，优先回收垃圾最多的区域。从而获得更高的效率。
20、虚拟机工具
20.1 虚拟机进程状况工具
jps（JVM Process Status tool），他的功能与ps类似。可以列出正在运行的虚拟机进程，并显示执行主类（Main Class，main()函数所在的类）的名称，以及这些进程的本地虚拟机的唯—ID。
语法：
20.2 虚拟机统计信息工具
jstat（JVM Statistics Montoring Tool）是用于监视虚拟机各种运行状态信息命令行工具。他可以显示本地或远程虚拟机进程中的类装载、内存、垃圾收集、jit编译等运行数据。
20.3 配置信息工具
的作用是实时地查看和调整虚拟机的各项参数。
使用命令的参数可以查看虚拟机启动时显示指定的参数列表。
jinfo语法：
20.4 内存映像工具
命令用于生成堆转储快照（一般称为heapdump或dump文件）
语法：
它还可以查询finalize执行队列，Java堆和永久代的详细信息，如空间使用率、当前用的是哪种收集器等。
20.5 虚拟机堆转存储快照分析工具
用来分析 jmap 生成的堆转储快照。
20.6 堆栈跟踪工具
命令用于生成虚拟机当前时刻的线程快照（一般称为threaddump或javacore文件）。线程快照就是当前虚拟机内每一条线程正在执行的方法堆栈的集合，生成线程快照的主要目的是定位线程出现长时间停顿的原因。
语法：
20.7 除了命令行，还有什么可视化工具/h3>
JConsole 和 VisualVM，这两个工具是JDK的正式成员。
21、类加载过程
加载 —> 验证 —> 准备 —> 解析 —> 初始化 —> 使用 —> 卸载。
文章知识点与官方知识档案匹配，可进一步学习相关知识Java技能树首页概览91437 人正在系统学习中
声明：本站部分文章及图片源自用户投稿，如本站任何资料有侵权请您尽早请联系jinwei@zod.com.cn进行处理,非常感谢！