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導讀

就目前大環境來看，跳槽成功的難度比往年高不少。一個明顯的感覺：今年的面試，不管一面仍是二面，都很考驗Java程序員的技術功底。前段時間的面試跳槽的黃金段，成功升職加薪，不成功飽受打擊。固然也要注意，跳槽時時刻刻都在發生，可是我建議你們跳槽以前，先想清楚爲何要跳槽。切不可跟風，看到同事一個個都走了，本身也盲目的開始面試起來（期間也沒有準備充分），究竟是由於技術緣由（影響本身的發展，偏移本身規劃的軌跡），仍是錢給少了，不受重視。只有考慮好了跳出去後纔不會後悔。

對於面試我花費了一年時間進行收集整理，終於整理完成一份四萬字的Java面試核心知識點PDF文檔，還有諸多面試專題的詳細剖析。包含面試必問知識點：Java集合，JVM，多線程，微服務，源碼框架，分佈式，設計模式，消息中間件，數據結構，算法等等。原預計花六個月零碎時間整理，沒想到最後花了將近一年的時間才完成。因爲文章篇幅限制，下面分享出來的將是以面試題或圖片形式展示出來，但願對各位同仁接下來的面試已經自身知識體系理解有必定的幫助。

• 近期想跳槽，要面試的Java程序員，查漏補缺，以便儘快彌補短板；
• 想了解「一線互聯網公司」最新技術要求，對比找出自身的長處和弱點所在，評估本身在現有市場上的競爭力如何；
• 作了幾年Java開發，但還沒造成系統的Java知識體系，缺少清晰的提高方向和學習路徑的程序員。

相信它會給你們帶來不少收穫。

• 線程
• JVM內存區域
• JVM運行時內存

• 垃圾回收與算法
• java四種引用類型
• GC分代收集算法VS分區收集算法
• GC垃圾收集器

• JAVAIO/NIO
• JVM類加載機制

部分JVM面試題

1.什麼是Java虛擬機？爲何Java被稱做是「平臺無關的編程語言」？

Java虛擬機是一個能夠執行Java字節碼的虛擬機進程。Java源文件被編譯成能被Java虛擬機執行的字節碼文件。 Java被設計成容許應用程序能夠運行在任意的平臺，而不須要程序員爲每個平臺單獨重寫或者是從新編譯。Java虛擬機讓這個變爲可能，由於它知道底層硬件平臺的指令長度和其餘特性。

2.Java內存結構？

方法區和對是全部線程共享的內存區域；而java棧、本地方法棧和程序員計數器是運行是線程私有的內存區域。

• Java堆（Heap）,是Java虛擬機所管理的內存中最大的一塊。Java堆是被全部線程共享的一塊內存區域，在虛擬機啓動時建立。此內存區域的惟一目的就是存放對象實例，幾乎全部的對象實例都在這裏分配內存。
• 方法區（Method Area）,方法區（Method Area）與Java堆同樣，是各個線程共享的內存區域，它用於存儲已被虛擬機加載的類信息、常量、靜態變量、即時編譯器編譯後的代碼等數據。
• 程序計數器（Program Counter Register）,程序計數器（Program Counter Register）是一塊較小的內存空間，它的做用能夠看作是當前線程所執行的字節碼的行號指示器。
• JVM棧（JVM Stacks）,與程序計數器同樣，Java虛擬機棧（Java Virtual Machine Stacks）也是線程私有的，它的生命週期與線程相同。虛擬機棧描述的是Java方法執行的內存模型：每一個方法被執行的時候都會同時建立一個棧幀（Stack Frame）用於存儲局部變量表、操做棧、動態連接、方法出口等信息。每個方法被調用直至執行完成的過程，就對應着一個棧幀在虛擬機棧中從入棧到出棧的過程。
• 本地方法棧（Native Method Stacks）,本地方法棧（Native Method Stacks）與虛擬機棧所發揮的做用是很是類似的，其區別不過是虛擬機棧爲虛擬機執行Java方法（也就是字節碼）服務，而本地方法棧則是爲虛擬機使用到的Native方法服務。

3.解釋內存中的棧(stack)、堆(heap)和方法區(method area)的用法

一般咱們定義一個基本數據類型的變量，一個對象的引用，還有就是函數調用的現場保存都使用JVM中的棧空間；而經過new關鍵字和構造器建立的對象則放在堆空間，堆是垃圾收集器管理的主要區域，因爲如今的垃圾收集器都採用分代收集算法，因此堆空間還能夠細分爲新生代和老生代，再具體一點能夠分爲Eden、Survivor（又可分爲From Survivor和To Survivor）、Tenured；方法區和堆都是各個線程共享的內存區域，用於存儲已經被JVM加載的類信息、常量、靜態變量、JIT編譯器編譯後的代碼等數據；程序中的字面量（literal）如直接書寫的100、」hello」和常量都是放在常量池中，常量池是方法區的一部分，。棧空間操做起來最快可是棧很小，一般大量的對象都是放在堆空間，棧和堆的大小均可以經過JVM的啓動參數來進行調整，棧空間用光了會引起StackOverflowError，而堆和常量池空間不足則會引起OutOfMemoryError。

上面的語句中變量str放在棧上，用new建立出來的字符串對象放在堆上，而」hello」這個字面量是放在方法區的。

補充1：較新版本的Java（從Java 6的某個更新開始）中，因爲JIT編譯器的發展和」逃逸分析」技術的逐漸成熟，棧上分配、標量替換等優化技術使得對象必定分配在堆上這件事情已經變得不那麼絕對了。

補充2：運行時常量池至關於Class文件常量池具備動態性，Java語言並不要求常量必定只有編譯期間才能產生，運行期間也能夠將新的常量放入池中，String類的intern()方法就是這樣的。 看看下面代碼的執行結果是什麼而且比較一下Java 7之前和之後的運行結果是否一致。

4.對象分配規則

• 對象優先分配在Eden區，若是Eden區沒有足夠的空間時，虛擬機執行一次Minor GC。
• 大對象直接進入老年代（大對象是指須要大量連續內存空間的對象）。這樣作的目的是避免在Eden區和兩個Survivor區之間發生大量的內存拷貝（新生代採用複製算法收集內存）。
• 長期存活的對象進入老年代。虛擬機爲每一個對象定義了一個年齡計數器，若是對象通過了1次Minor GC那麼對象會進入Survivor區，以後每通過一次Minor GC那麼對象的年齡加1，知道達到閥值對象進入老年區。
• 動態判斷對象的年齡。若是Survivor區中相同年齡的全部對象大小的總和大於Survivor空間的一半，年齡大於或等於該年齡的對象能夠直接進入老年代。
• 空間分配擔保。每次進行Minor GC時，JVM會計算Survivor區移至老年區的對象的平均大小，若是這個值大於老年區的剩餘值大小則進行一次Full GC，若是小於檢查HandlePromotionFailure設置，若是true則只進行Monitor GC,若是false則進行Full GC。

5.什麼是類的加載

類的加載指的是將類的.class文件中的二進制數據讀入到內存中，將其放在運行時數據區的方法區內，而後在堆區建立一個java.lang.Class對象，用來封裝類在方法區內的數據結構。類的加載的最終產品是位於堆區中的Class對象，Class對象封裝了類在方法區內的數據結構，而且向Java程序員提供了訪問方法區內的數據結構的接口。

6.類加載器

• 啓動類加載器：Bootstrap ClassLoader，負責加載存放在JDK\jre\lib(JDK表明JDK的安裝目錄，下同)下，或被-Xbootclasspath參數指定的路徑中的，而且能被虛擬機識別的類庫
• 擴展類加載器：Extension ClassLoader，該加載器由sun.misc.Launcher$ExtClassLoader實現，它負責加載DK\jre\lib\ext目錄中，或者由java.ext.dirs系統變量指定的路徑中的全部類庫（如javax.*開頭的類），開發者能夠直接使用擴展類加載器。
• 應用程序類加載器：Application ClassLoader，該類加載器由sun.misc.Launcher$AppClassLoader來實現，它負責加載用戶類路徑（ClassPath）所指定的類，開發者能夠直接使用該類加載器

7.描述一下JVM加載class文件的原理機制？

答：JVM中類的裝載是由類加載器（ClassLoader）和它的子類來實現的，Java中的類加載器是一個重要的Java運行時系統組件，它負責在運行時查找和裝入類文件中的類。 因爲Java的跨平臺性，通過編譯的Java源程序並非一個可執行程序，而是一個或多個類文件。當Java程序須要使用某個類時，JVM會確保這個類已經被加載、鏈接（驗證、準備和解析）和初始化。類的加載是指把類的.class文件中的數據讀入到內存中，一般是建立一個字節數組讀入.class文件，而後產生與所加載類對應的Class對象。加載完成後，Class對象還不完整，因此此時的類還不可用。當類被加載後就進入鏈接階段，這一階段包括驗證、準備（爲靜態變量分配內存並設置默認的初始值）和解析（將符號引用替換爲直接引用）三個步驟。最後JVM對類進行初始化，包括：1)若是類存在直接的父類而且這個類尚未被初始化，那麼就先初始化父類；2)若是類中存在初始化語句，就依次執行這些初始化語句。 類的加載是由類加載器完成的，類加載器包括：根加載器（BootStrap）、擴展加載器（Extension）、系統加載器（System）和用戶自定義類加載器（java.lang.ClassLoader的子類）。從Java 2（JDK 1.2）開始，類加載過程採起了父親委託機制（PDM）。PDM更好的保證了Java平臺的安全性，在該機制中，JVM自帶的Bootstrap是根加載器，其餘的加載器都有且僅有一個父類加載器。類的加載首先請求父類加載器加載，父類加載器無能爲力時才由其子類加載器自行加載。JVM不會向Java程序提供對Bootstrap的引用。下面是關於幾個類加載器的說明：

• Bootstrap：通常用本地代碼實現，負責加載JVM基礎核心類庫（rt.jar）；
• Extension：從java.ext.dirs系統屬性所指定的目錄中加載類庫，它的父加載器是Bootstrap；
• System：又叫應用類加載器，其父類是Extension。它是應用最普遍的類加載器。它從環境變量classpath或者系統屬性java.class.path所指定的目錄中記載類，是用戶自定義加載器的默認父加載器。

8.描述一下JVM加載class文件的原理機制？

JVM中類的裝載是由類加載器（ClassLoader）和它的子類來實現的，Java中的類加載器是一個重要的Java運行時系統組件，它負責在運行時查找和裝入類文件中的類。

因爲Java的跨平臺性，通過編譯的Java源程序並非一個可執行程序，而是一個或多個類文件。當Java程序須要使用某個類時，JVM會確保這個類已經被加載、鏈接（驗證、準備和解析）和初始化。類的加載是指把類的.class文件中的數據讀入到內存中，一般是建立一個字節數組讀入.class文件，而後產生與所加載類對應的Class對象。加載完成後，Class對象還不完整，因此此時的類還不可用。當類被加載後就進入鏈接階段，這一階段包括驗證、準備（爲靜態變量分配內存並設置默認的初始值）和解析（將符號引用替換爲直接引用）三個步驟。最後JVM對類進行初始化，包括：

• 1)若是類存在直接的父類而且這個類尚未被初始化，那麼就先初始化父類；
• 2)若是類中存在初始化語句，就依次執行這些初始化語句。

類的加載是由類加載器完成的，類加載器包括：根加載器（BootStrap）、擴展加載器（Extension）、系統加載器（System）和用戶自定義類加載器（java.lang.ClassLoader的子類）。

從Java 2（JDK 1.2）開始，類加載過程採起了父親委託機制（PDM）。PDM更好的保證了Java平臺的安全性，在該機制中，JVM自帶的Bootstrap是根加載器，其餘的加載器都有且僅有一個父類加載器。類的加載首先請求父類加載器加載，父類加載器無能爲力時才由其子類加載器自行加載。JVM不會向Java程序提供對Bootstrap的引用。下面是關於幾個類加載器的說明：

• Bootstrap：通常用本地代碼實現，負責加載JVM基礎核心類庫（rt.jar）；
• Extension：從java.ext.dirs系統屬性所指定的目錄中加載類庫，它的父加載器是Bootstrap；
• System：又叫應用類加載器，其父類是Extension。它是應用最普遍的類加載器。它從環境變量classpath或者系統屬性java.class.path所指定的目錄中記載類，是用戶自定義加載器的默認父加載器。

9.Java對象建立過程

• JVM遇到一條新建對象的指令時首先去檢查這個指令的參數是否能在常量池中定義到一個類的符號引用。而後加載這個類（類加載過程在後邊講）
• 爲對象分配內存。一種辦法「指針碰撞」、一種辦法「空閒列表」，最終經常使用的辦法「本地線程緩衝分配(TLAB)」
• 將除對象頭外的對象內存空間初始化爲0
• 對對象頭進行必要設置

10.說一下 jvm 運行時數據區？

11.說一下堆棧的區別？

12.隊列和棧是什麼？有什麼區別？

13.什麼是雙親委派模型？

14.怎麼判斷對象是否能夠被回收？

15.java 中都有哪些引用類型？

16.說一下 jvm 有哪些垃圾回收算法？

17.說一下 jvm 有哪些垃圾回收器？

18.詳細介紹一下 CMS 垃圾回收器？

19.新生代垃圾回收器和老生代垃圾回收器都有哪些？有什麼區別？

20.簡述分代垃圾回收器是怎麼工做的？

21.說一下 jvm 調優的工具？

22.經常使用的 jvm 調優的參數都有哪些？

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