大宇java面試系列（二）：jvm組成部分

• . 說一下 JVM 的主要組成部分？及其做用？

       類加載器（ClassLoader）

• 運行時數據區（Runtime Data Area）

• 執行引擎（Execution Engine）

• 本地庫接口（Native Interface）

• 組件的做用： 首先經過類加載器（ClassLoader）會把 Java 代碼轉換成字節碼，運行時數據區（Runtime Data Area）再把字節碼加載到內存中，而字節碼文件只是 JVM 的一套指令集規範，並不能直接交個底層操做系統去執行，所以須要特定的命令解析器執行引擎（Execution Engine），將字節碼翻譯成底層系統指令，再交由 CPU 去執行，而這個過程當中須要調用其餘語言的本地庫接口（Native Interface）來實現整個程序的功能。

• 2. 說一下 JVM 運行時數據區？

• 不一樣虛擬機的運行時數據區可能略微有所不一樣，但都會聽從 Java 虛擬機規範， Java 虛擬機規範規定的區域分爲如下 5 個部分：

• 程序計數器（Program Counter Register）：當前線程所執行的字節碼的行號指示器，字節碼解析器的工做是經過改變這個計數器的值，來選取下一條須要執行的字節碼指令，分支、循環、跳轉、異常處理、線程恢復等基礎功能，都須要依賴這個計數器來完成；

• Java 虛擬機棧（Java Virtual Machine Stacks）：用於存儲局部變量表、操做數棧、動態連接、方法出口等信息；

• 本地方法棧（Native Method Stack）：與虛擬機棧的做用是同樣的，只不過虛擬機棧是服務 Java 方法的，而本地方法棧是爲虛擬機調用 Native 方法服務的；

• Java 堆（Java Heap）：Java 虛擬機中內存最大的一塊，是被全部線程共享的，幾乎全部的對象實例都在這裏分配內存；

• 方法區（Methed Area）：用於存儲已被虛擬機加載的類信息、常量、靜態變量、即時編譯後的代碼等數據。

• 3. 說一下堆棧的區別？

• 功能方面：堆是用來存放對象的，棧是用來執行程序的。

• 共享性：堆是線程共享的，棧是線程私有的。

• 空間大小：堆大小遠遠大於棧。

• 4. 隊列和棧是什麼？有什麼區別？

• 隊列和棧都是被用來預存儲數據的。

• 隊列容許先進先出檢索元素，但也有例外的狀況，Deque 接口容許從兩端檢索元素。

• 棧和隊列很類似，但它運行對元素進行後進先出進行檢索。

• 5. 什麼是雙親委派模型？

• 在介紹雙親委派模型以前先說下類加載器。對於任意一個類，都須要由加載它的類加載器和這個類自己一同確立在 JVM 中的惟一性，每個類加載器，都有一個獨立的類名稱空間。類加載器就是根據指定全限定名稱將 class 文件加載到 JVM 內存，而後再轉化爲 class 對象。

• 類加載器分類：

• 啓動類加載器（Bootstrap ClassLoader），是虛擬機自身的一部分，用來加載Java_HOME/lib/目錄中的，或者被 -Xbootclasspath 參數所指定的路徑中而且被虛擬機識別的類庫；

• 其餘類加載器：

• 擴展類加載器（Extension ClassLoader）：負責加載\lib\ext目錄或Java. ext. dirs系統變量指定的路徑中的全部類庫；

• 應用程序類加載器（Application ClassLoader）。負責加載用戶類路徑（classpath）上的指定類庫，咱們能夠直接使用這個類加載器。通常狀況，若是咱們沒有自定義類加載器默認就是用這個加載器。

• 雙親委派模型：若是一個類加載器收到了類加載的請求，它首先不會本身去加載這個類，而是把這個請求委派給父類加載器去完成，每一層的類加載器都是如此，這樣全部的加載請求都會被傳送到頂層的啓動類加載器中，只有當父加載沒法完成加載請求（它的搜索範圍中沒找到所需的類）時，子加載器纔會嘗試去加載類。

• 6. 說一下類裝載的執行過程？

• 類裝載分爲如下 5 個步驟：

• 加載：根據查找路徑找到相應的 class 文件而後導入；

• 檢查：檢查加載的 class 文件的正確性；

• 準備：給類中的靜態變量分配內存空間；

• 解析：虛擬機將常量池中的符號引用替換成直接引用的過程。符號引用就理解爲一個標示，而在直接引用直接指向內存中的地址；

• 初始化：對靜態變量和靜態代碼塊執行初始化工做。

• 7. 怎麼判斷對象是否能夠被回收？

• 通常有兩種方法來判斷：

• 引用計數器：爲每一個對象建立一個引用計數，有對象引用時計數器 +1，引用被釋放時計數 -1，當計數器爲 0 時就能夠被回收。它有一個缺點不能解決循環引用的問題；

• 可達性分析：從 GC Roots 開始向下搜索，搜索所走過的路徑稱爲引用鏈。當一個對象到 GC Roots 沒有任何引用鏈相連時，則證實此對象是能夠被回收的。

• 8. Java 中都有哪些引用類型？

• 強引用：發生 gc 的時候不會被回收。

• 軟引用：有用但不是必須的對象，在發生內存溢出以前會被回收。

• 弱引用：有用但不是必須的對象，在下一次GC時會被回收。

• 虛引用（幽靈引用/幻影引用）：沒法經過虛引用得到對象，用 PhantomReference 實現虛引用，虛引用的用途是在 gc 時返回一個通知。

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