深刻 Java 虛擬機之面試總結篇

在學習 JVM 相關知識，怎麼讓本身有動力看下去，且有思考性呢？筆者認爲，開頭用一些經常使用的面試題，來引入讀者的興趣比較好，這樣纔會有看下去的動力。因此，該篇文章會以面試+總結的方式，但願讀者能先思考寫出答案，再查看相關知識。

1、JVM常見面試題

• 介紹下 Java 內存區域
• Java 對象的建立過程
• 對象的訪問定位有幾種
• String、StringBuilder、StringBuffer 有什麼不一樣？

這是一些常見的面試，不少人都看到網上的標準答案，但你知道爲何嗎？

1.1 介紹下 Java 內存區域

首先看第一個，Java的內存區域，能夠看一張編譯圖：

能夠看到Java 的內存區域就是框框裏的東西：

總結，建議讀者學習以後，能本身默寫這些方法並指導每一步的意思。

1.2 Java 對象的建立過程

Java 對象的建立共分爲5步，以下圖：

而後明白每一個步驟作了哪些便可，以下：

1.3 對象的訪問定位有幾種

有兩種方式：句柄和直接指針。

建立對象是爲了使用對象，虛擬機須要經過棧中的 reference 來獲取堆上的對象。

優缺點: 使用句柄好處是，當對象發生改變，只須要移動句柄的實例數據指針便可，而直接指針就是速度快。

1.4 String、StringBuilder、StringBuffer

參考答案：

String 是用 final 修飾的類，因爲它的不可變性，相似拼接、裁剪字符串等，都會產生新的對象。

StringBuffer 解決上面拼接對象而提供一個類，能夠經過 append等方法拼接，是線程安全的，因爲線程安全，效率也降低。

StringBuilder 跟StringBuffer 差很少，只是去掉了線程安全，因此優先使用 StringBuilder。

說說String 爲何會產生新的對象？好比 String a = "1" String b = a + "2"，當執行這條指令時，會在常量池中產生一個對象指向a，而建立b時也會從新在常量池中生成b的對象；屢次建立容易觸發 GC，這也是爲何不建議使用 String 類去拼接的問題。

2、Java 回收機制常見面試題

• 簡單的介紹一下強引用、軟引用、弱引用、虛引用（虛引用與軟引用和弱引用的區別、使用軟引用能帶來的好處）
• 談談final、finally、finalize 有什麼不一樣
• 方法區會回收資源嗎？
• 垃圾回收有哪些算法，各自的特色？

2.1 強引用、軟引用、弱引用、虛引用

首先，在講解這幾個引用以前，先明白虛擬機爲何會由這些引用的說明；咱們都知道，對象須要回收，那怎麼去判斷哪些對象須要回收呢？這就須要一些判斷來肯定哪些對象是須要回收的，通常有如下幾種方法：

不管是 引用計算算法仍是可達性分析算法，都是涉及到對象的引用問題，因此，在 JDK1.2 以後，又分爲如下幾類引用：

經過上面的介紹，知道了"引用"是什麼關係，這對理解各類引用仍是頗有必要的，那麼使用 軟引用的好處也在那裏了，建議一些內存消耗較大的使用軟引用，好比 webview。

2.2 談談final、finally、finalize 有什麼不一樣

final 和finally 比較好理解。首先 final 用來修飾的對象不可變；finally 則是保證重點代碼必定要被執行的一種機制，通常用於 try - catch-finally 語句中。

但finalize 是什麼東西呢？在解釋標準代碼以前，又得回到GC算法中了。

首先，finalize 是 Object 的一個方法，用來特定資源的回收。上面說到，當 GC Roots 不可達時，認爲對象已經再也不使用了，可是對象並不是是非"死"不可，當 GC Roots 不可達時，系統首先會先判斷 對象的 finalize 是否執行，不執行則直接回收。若是能夠執行，則放在隊列中，由finalize線程去執行它，若是有其餘對象關聯時，則判斷對象不可回收，不然對象回收，finalize 執行一次，以下圖：

因爲它的不肯定性，在 JDK9時，已經標註爲deprecated，但不影響咱們對它的理解。

2.3 方法區會回收資源嗎？

雖然說 Java 堆 能夠回收70%~95%的空間，但方法區一樣能夠回收一些資源，方法區主要回收兩個部分廢棄常量和無用的類。

因此，當發生 GC 時，很是常量和無用類是能夠被回收，固然這裏也是說"能夠"，是否像對象同樣被回收，還須要對虛擬機的參數配置，這裏就不細說了。

2.4 垃圾回收有哪些算法，各自的特色？

對象的回收，基於上面講到的，GC Roots不可達，且判斷能夠回收。衍生的算法以下圖(建議能默認每種算法的理解)：

其中，基礎是 標記-清除是基礎，接下來都是在它的基礎上改進，分代算法是主流 Java 虛擬機的主要算法。

3、類加載的問題

• 類加載過程
• 寫出下列代碼打印信息，若將System.out.println(Child.c_value)改成System.out.println(Child.value)會如何?

public class Parent{
 static {
 System.out.println("Parent");
 }
 public static int value = 123;
}
public class Child extends Parent{
 static {
 System.out.println("Child");
 }
 public static int c_value = 123;
}
//mian 中執行
public static void main(String[] args) {
 System.out.println(Child.c_value);
}

• 說說你對類加載器的理解
• 什麼是雙親委派模型

3.1 類加載的過程

類加載的過程以下圖所示(建議能默認每一個步驟的理解)：

也能夠成爲 加載-鏈接-初始化 這種叫法。

其中，加載、驗證、準備、初始化和卸載的順序是固定的，而解析則不必定，由於Java是動態語言，它能夠在運行時解析，即初始化以後。該階段解析以下：

3.2 Child.value和Child.c_value

public class Parent{
 static {
 System.out.println("Parent");
 }
 public static int value = 123;
}
public class Child extends Parent{
 static {
 System.out.println("Child");
 }
 public static int c_value = 123;
}
//mian 中執行
public static void main(String[] args) {
 System.out.println(Child.c_value);
}

打印信息如：

Parent
123

改成System.out.println(Child.value)時：

Parent
Child
123

具體看《深刻Java虛擬機之 -- 類加載機制》：https://blog.csdn.net/u011418943/article/details/89314894

擴展：

class Parent{
 public static int value = 1;
 static {
 value = 2;
 }
 }
class Child extends Parent{
 public static int B = value ;
}
public static void main(String[] args) {
 System.out.println(Child.B);
}

輸出什麼？

3.3 說說你對類加載器的理解

從上面咱們知道，類在加載的時候，就是經過一個全限定名去加載這個類的二進制字節流，這個是系統自動完成的。這個動做若是從外部去作，以便於咱們去獲取所需的類，則咱們成爲類加載器。好比經過一個路徑獲取到一個 class 字節碼，而後經過反射，拿到相應的信息。

3.4 什麼是雙親委派模型

它的工程流程是：當一個類加載器收到類加載的請求，它首先不會本身去嘗試加載這個類，而是委派給她的父類加載器去完成，每個層次的類加載器都是如此，所以全部的加載器都會傳遞到父加載器中。只有父加載器沒法完成時，子加載器纔會嘗試本身去加載，它的模型以下：

類加載雙親委派模型

原文連接：https://juejin.im/post/5ccfa05af265da039f0f243b