Java面試中，遇到這類面試題最吃虧！

從你接觸 Java開發到如今，你對 Java最直觀的印象是什麼呢？是它宣傳的 「Compile once, run anywhere」，仍是目前看已經有些過於形式主義的語法呢？你對於 Java平臺到底瞭解到什麼程度？請你先停下來總結思考一下。

今天要問你的問題是，談談你對 Java平臺的理解？「Java是解釋執行」，這句話正確嗎？

典型回答

Java自己是一種面向對象的語言，最顯著的特性有兩個方面：

一是所謂的「一次編譯，處處執行」（Compile once, run anywhere），可以很是容易地得到跨平臺能力；

另外就是垃圾收集（GC, Garbage Collection），Java經過垃圾收集器（Garbage Collector）回收分配內存，大部分狀況下，程序員不須要本身操心內存的分配和回收。

咱們平常會接觸到 JRE（Java Runtime Environment）或者 JDK（Java Development Kit）。 JRE，也就是 Java運行環境，包含了 JVM和 Java類庫，以及一些模塊等。而 JDK能夠看做是 JRE的一個超集，提供了更多工具，好比編譯器、各類診斷工具等。

對於「Java是解釋執行」這句話，這個說法不太準確。

咱們開發的 Java的源代碼，首先經過 Javac編譯成爲字節碼（bytecode），而後，在運行時，經過 Java虛擬機（JVM）內嵌的解釋器將字節碼轉換成爲最終的機器碼。可是常見的 JVM，好比咱們大多數狀況使用的 Oracle JDK提供的 Hospot JVM，都提供了 JIT（Just-In-Time）編譯器，也就是一般所說的動態編譯器，JIT可以在運行時將熱點代碼編譯成機器碼，這種狀況下部分熱點代碼就屬於編譯執行，而不是解釋執行了。

考點分析

其實這個問題，問得有點籠統。題目自己是很是開放的，每每考察的是多個方面，好比，基礎知識理解是否很清楚；是否掌握 Java平臺主要模塊和運行原理等。不少面試者會在這種問題上吃虧，稍微緊張了一下，不知道從何提及，就給出個很簡略的回答。

對於這類籠統的問題，你須要儘可能表現出本身的思惟深刻並系統化，Java知識理解得也比較全面，必定要避免讓面試官以爲你是個「知其然不知其因此然」的人。畢竟明白基本組成和機制，是平常工做中進行問題診斷或者性能調優等不少事情的基礎，相信沒有招聘方會不喜歡「熱愛學習和思考」的面試者。

即便感受本身的回答不是很是完善，也不用擔憂。我我的以爲這種籠統的問題，有時候回答得稍微片面也很正常，大多數有經驗的面試官，不會由於一道題就對面試者輕易地下結論。一般會盡可能引導面試者，把他的真實水平展示出來，這種問題就是作個開場熱身，面試官常常會根據你的回答擴展相關問題。

知識擴展

迴歸正題，對於 Java平臺的理解，能夠從不少方面簡明扼要地談一下，例如：Java語言特性，包括泛型、Lambda等語言特性；基礎類庫，包括集合、IO/NIO、網絡、併發、安全等基礎類庫。對於咱們平常工做應用較多的類庫，面試前能夠系統化總結一下，有助於臨場發揮。

或者談談 JVM的一些基礎概念和機制，好比 Java的類加載機制，經常使用版本 JDK（如 JDK 8）內嵌的 Class-Loader，例如 Bootstrap、 Application和 Extension Class-loader；類加載大體過程：加載、驗證、連接、初始化（這裏參考了周志明的《深刻理解 Java虛擬機》，很是棒的 JVM上手書籍）；自定義 Class-Loader等。還有垃圾收集的基本原理，最多見的垃圾收集器，如 SerialGC、Parallel GC、 CMS、 G1等，對於適用於什麼樣的工做負載最好也內心有數。這些都是能夠擴展開的領域，我會在後面的專欄對此進行更系統的介紹。

固然還有 JDK包含哪些工具或者 Java領域內其餘工具等，如編譯器、運行時環境、安全工具、診斷和監控工具等。這些基本工具是平常工做效率的保證，對於咱們工做在其餘語言平臺上，一樣有所幫助，不少都是舉一反三的。

下圖是我總結的一個相對寬泛的藍圖供你參考。

再也不擴展了，回到前面問到的解釋執行和編譯執行的問題。有些面試官喜歡在特定問題上「刨根問底兒」，由於這是進一步瞭解面試者對知識掌握程度的有效方法，我稍微深刻探討一下。

衆所周知，咱們一般把 Java分爲編譯期和運行時。這裏說的 Java的編譯和 C/C++是有着不一樣的意義的，Javac的編譯，編譯 Java源碼生成「.class」文件裏面實際是字節碼，而不是能夠直接執行的機器碼。Java經過字節碼和 Java虛擬機（JVM）這種跨平臺的抽象，屏蔽了操做系統和硬件的細節，這也是實現「一次編譯，處處執行」的基礎。

在運行時，JVM會經過類加載器（Class-Loader）加載字節碼，解釋或者編譯執行。就像我前面提到的，主流 Java版本中，如 JDK 8實際是解釋和編譯混合的一種模式，即所謂的混合模式（-Xmixed）。一般運行在 server模式的 JVM，會進行上萬次調用以收集足夠的信息進行高效的編譯，client模式這個門限是 1500次。Oracle Hotspot JVM內置了兩個不一樣的 JIT compiler，C1對應前面說的 client模式，適用於對於啓動速度敏感的應用，好比普通 Java桌面應用；C2對應 server模式，它的優化是爲長時間運行的服務器端應用設計的。默認是採用所謂的分層編譯（TieredCompilation）。這裏再也不展開更多 JIT的細節，不必一會兒就鑽進去，我會在後面介紹分層編譯的內容。

Java虛擬機啓動時，能夠指定不一樣的參數對運行模式進行選擇。 好比，指定「-Xint」，就是告訴 JVM只進行解釋執行，不對代碼進行編譯，這種模式拋棄了 JIT可能帶來的性能優點。畢竟解釋器（interpreter）是逐條讀入，逐條解釋運行的。與其相對應的，還有一個「-Xcomp」參數，這是告訴 JVM關閉解釋器，不要進行解釋執行，或者叫做最大優化級別。那你可能會問這種模式是否是最高效啊？簡單說，還真未必。「-Xcomp」會致使 JVM啓動變慢很是多，同時有些 JIT編譯器優化方式，好比分支預測，若是不進行 profiling，每每並不能進行有效優化。

除了咱們平常最多見的 Java使用模式，其實還有一種新的編譯方式，即所謂的 AOT（Ahead-of-Time Compilation），直接將字節碼編譯成機器代碼，這樣就避免了 JIT預熱等各方面的開銷，好比 Oracle JDK 9就引入了實驗性的 AOT特性，而且增長了新的 jaotc工具。利用下面的命令把某個類或者某個模塊編譯成爲 AOT庫。

1. jaotc --output libHelloWorld.so HelloWorld.class 
2. jaotc --output libjava.base.so --module java.base 

而後，在啓動時直接指定就能夠了。

1. java -XX:AOTLibrary=./libHelloWorld.so,./libjava.base.so HelloWorld 

並且，Oracle JDK支持分層編譯和 AOT協做使用，這二者並非二選一的關係。若是你有興趣，能夠參考相關文檔：http://openjdk.java.net/jeps/295。AOT也不只僅是隻有這一種方式，業界早就有第三方工具（如 GCJ、Excelsior JET）提供相關功能。

另外，JVM做爲一個強大的平臺，不只僅只有 Java語言能夠運行在 JVM上，本質上合規的字節碼均可以運行，Java語言自身也爲此提供了便利，咱們能夠看到相似 Clojure、Scala、Groovy、JRuby、Jython等大量 JVM語言，活躍在不一樣的場景。

今天，我簡單介紹了一下 Java平臺相關的一些內容，目的是提綱挈領地構建一個總體的印象，包括 Java語言特性、 核心類庫與經常使用第三方類庫、Java虛擬機基本原理和相關工具，但願對你有所幫助。

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