面试之JVM
类的生命周期
加载、链接、初始化（是类的初始化）、使用（对象的初始化）、卸载（GC）
链接：验证、准备、解析
类加载
JDK9的升级点：扩展类加载器改成了平台类加载器。 java中很多的包分成不同的模块，这些模块指定了类加载器。
类加载机制的特性：
保证加载的类的安全性、唯一性
对象创建过程
类加载判断，没有的话，先加载类
分配内存：指针碰撞or空闲列表。 竞争CAS+TLAB
初始化：设置默认值
设置对象头：
执行<init>方法
字节码文件中：
<init>是对 对象级别的变量和非静态代码块进行初始化
<cinit> 是对静态变量或静态代码块来初始化
对象内存分配方式
指针碰撞 空闲列表
是由垃圾回收器决定使用哪种。 CMS是空闲列表，较少STW
对象创建线程竞争
TLAB : thread local allocation buffer
CAS：硬件提供的原子指令， 分配内存时是使用CAS原子性的更新内存分配指针。
对象内存布局
对象在内存中的布局：对象头（Mark Word、Klass Pointer 、数组长度） 、实例数据、对齐填充。
对象的大小必须是8字节的倍数。
内存泄露原因
- 静态集合
- 静态类型的单例
- 数据库连接、IO 、Socket连接， 不再使用的时候，需要调用close方法关闭，否则相应的对象Connection、Statement、ResultSet、Session等不会被GC回收。
- 变量不合理的作用域， 作用域大于其使用范围
- ThreadLocal变量， 线程池中使用这种类型变量
三色标记
在CMS垃圾收集器中，实现了真正的并发，指的是gc线程和用户线程并发执行，三色标记是用于这种并发下的标记。
优点：
- 减少STW
- 避免了GC Root可达性分析方法中的重复标记问题，提升标记阶段的效率
并发标记存在问题：多标和漏标， 多标产生浮动垃圾，下次gc回收； 漏标采用增量更新或原始快照的方式解决， CMS 增量更新， G1 原始快照
G1垃圾回收器
- 内存布局
- 垃圾回收算过程
- 垃圾回收算法：复制，整体标记整理
- 特点：要求大内存， 可以配置最大停顿时间，会按照这个时间指定垃圾回收计划， 目的是减少STW的时间
- 对象在一个Region分配内存，采用指针碰撞的方式
对象一定分配在堆上吗
逃逸分析 + 热点代码 -》 栈上分配
- 减轻gc压力
- 确定了变量不会逃逸出线程，就不存在锁竞争问题，会做锁消除的优化
- 标量替换
JVM监控
JVM参数
- 内存大小
- 垃圾回收器
- 并行垃圾收集器参数
- gc打印配置
- 。。。。。
线上服务器CPU占用过高
进程 -》 线程 -》 报错内容
1. top 找cpu占用高的进程
2. top -H -p pid 找到对应的线程pid
3. printf '0x%x\n' 线程pid （线程pid的十六进制）
4. jstack 进程pid | grep 16进制线程pid -A20 : 展示线程的堆栈信息
频繁minor gc
1. jstat -gc pid 1000 10 确认是否是频繁minor gc
2. 结合Full GC来看，年轻代是否设置的太小
3. 代码中是否产生很多无效对象
频发Full GC
JVM调优工具-CSDN博客
1. jstat 确定当前young gc和full gc的频率
2. 查看当前JVM参数， 结合实际业务情况，确定参数的配置是否合理。比如，当前业务是否产生大对象、是否有长期存活的对象、是否Survivor区太小触发动态年龄判断、老年代空间担保机制？在上述分析的基础上，调整JVM参数做测试
对象动态年龄判断机制导致的full gc较为频繁可以先试着优化下JVM参数，把年轻代适当调大点
触发老年代担保机制，可能导致full gc次数比young gc次数多
3. 借助jmap命令查看内存中的对象，大概确定是什么对象在频繁gc
jmap -histo <进程号>
4. jstack 确定这个对象在代码哪里产生的
5. 考虑是否出现了内存泄露
6. 接口JVM工具分析dump文件
OOM定位
OOM原因：
排查， 分析dump文件：
OOM会导致JVM退出吗
子线程OOM 不会导致JVM退出，无论子线程是否捕获异常。 如果子线程未捕获异常，这个子线程会结束，因为此时还有主线程在运行，JVM不会退出。
主线程OOM，如果捕获了这个异常，不会退出；如果未捕获，会退出，这是因为JVM中没有其他非守护线程来保持程序的执行。
常量池
Class常量池：Class二级制文件的一部分，Class常量池中的内容包括
运行时常量池：Class文件被加载在JVM中， Class常量池就称之为运行时常量池了。
字符串常量池：是运行时常量池的一部分， jdk1.6及之前都是存在方法区的， jdk1.7及之后，字符串常量池移动到了堆内存中存储。
JVM退出的情况
GC是在任意时刻都能进行的吗
GC只能在安全点才能执行，JVM中， 安全点是程序执行的某些特殊位置。安全点的设置确保了当线程暂停时，程序的状态是可知的、一致的。
作用：
1. 垃圾收集
垃圾回收时，JVM要暂停所有应用线程（GC暂停），确保不会有线程在操作内存，同时，状态的快照是可以确定的，以便GC工作。
2. 堆栈遍历
在执行线程转储（Thread Dump）等操作时， JVM需要安全的遍历线程栈，这时需要安全点。
3.性能损耗最小
通过在最可能长时间运行的指令设置安全点，JVM可以减少程序暂停的频率，从而降低性能损耗。
安全点的触发条件：
1.方法调用：每次方法调用都是一个潜在的安全点
2. 循环回跳：长时间循环中间会插入安全点检查
3. 异常处理：处理异常时，也会检查是否到达安全点