java 面試知識點筆記（三）底層知識 jvm 內存模型 下篇

 

上一篇講完了java內存模型中線程私有部分（程序計數器、虛擬機棧、本地方法棧），這篇講下全部線程公有部分

問：元空間(MetaSpace)和永久代(PermGen)的區別?

• 元空間使用本地內存，而永久代使用的是jvm的內存

jdk8之後將類的元數據放在本地堆內存中，就是元空間MetaSpace，該空間jdk之前是屬於永久代的。8之後沒有OutOfMemoryError:PermGen space

元空間和永久代都是存放class的相關信息，包括class和Meta、field的信息。

元空間和永久代都是方法區的實現，只是實現不一樣，因此說方法區只是JVM的一種規範。

JDK1.7以後原先位於方法區中的字符串常量池已經移動到了堆中。jdk8之後使用元空間（MetaSpace）替代永久代（PermGen），由於元空間劃分更合理，好比說類及相關的元數據和類加載器生命週期一致，每一個加載器都會分配一個單獨的內存空間。

MetaSpace相比PermGen的優點

• 字符串常量池存在永久代中，容易出現性能問題和內存溢出
• 類的方法信息大小難肯定，給永久代的大小置頂帶來困難（過小會出現永久代溢出，太大容易致使老年代溢出）
• 永久代會爲GC帶來沒必要要的複雜性，回收效率低（永久代中的元數據的可能會隨着full GC發生而進行移動，比較消耗虛擬機性能。HotSpot虛擬機的每種類型的垃圾回收器都須要特殊處理永久代中的元數據。將元數據從永久代剝離出來，不只實現了對元空間的無縫管理，還能夠簡化Full GC以及對之後的併發隔離類元數據等方面進行優化）
• 方便HotSpot與其餘JVM如Jrockit的集成（永久代是hotspot特有的，別的VM沒有永久代）

Java堆（Heap）：

• 對象實例的分配區域（heap是個大頭，佔用最多的內存空間。xmx設置jvm最大可用內存）
• GC管理的主要區域（因此也稱爲GC堆）

jvm虛擬機規範裏，java堆可使用不連續的內存空間，只要邏輯上連續便可，就像磁盤空間同樣。堆空間能夠是固定大小，也能夠是動態擴展的（主流的虛擬機都是動態的）。若是堆中沒有內存完成實例分配，且堆不能再擴展時將會拋出OutOfMemoryError異常

主流的垃圾回收機制都是採用分代收集算法，因此堆能夠分爲新生代、老年代，再細點就有eden區、from survivor區、to survivor區，後面博客中GC再細講。

 

問：jvm三大新能調優參數 -Xms -Xmx -Xss的含義？

1. -Xss：規定了每一個線程虛擬機棧（堆棧）的大小（通常256k足夠，此設置會影響併發線程數大小）
2. -Xms：堆的初始值（就是jvm進程剛啓動的時候分配的堆空間大小，後面運行時堆空間超過初始值，就會動態擴容至堆的最大空間）
3. -Xmx：堆能達到的最大值（通常xms xmx 都設置成同樣的，由於xms不夠用時動態擴容，會發生內存抖動，影響程序穩定性）

問：java內存模型中堆和棧的區別？

首先須要明白 內存分配策略：

1. 靜態存儲：編譯時肯定每一個數據目標在運行時的存儲空間需求（這種分配策略要求程序不容許有可變存儲空間的結構存在，也不容許有嵌套、遞歸的結構存在。由於它們都會致使編譯時沒法計算準確的存儲空間）
2. 棧式存儲：數據區需求在編譯時未知，運行時模塊入口前肯定（動態的存儲分配，是由一個相似於堆棧的運行棧實現的，和靜態的分配方式相反。可是進入一個程序模塊的時候必須知道該模塊的存儲大小，才能對其分配內存。跟棧同樣按照新進後出的方式分配內存）
3. 堆式存儲：編譯時或運行時模塊入口都沒法肯定存儲空間，須要動態分配（好比可變長度串、對象實例。堆由大片的可利用快或空閒塊組成，堆中的內存能夠按照任意順序分配和釋放）

堆和棧的區別：

• 聯繫：引用對象、數組時、棧裏定義變量保存堆中目標的首地址（棧只存引用變量，相似指針，程序使用棧中的引用變量訪問堆中的對象、數組。引用變量是普通變量，定義時在棧中分配，引用變量在程序運行到程序做用域以外後就會被釋放掉，而數組、對象自己在堆中分配，即便程序運行到做用域以外（new或者產生數組的代碼塊以外）堆中的數組、對象的內存不會被釋放，以後會被垃圾回收掉）
• 管理方式：棧自動釋放，堆須要GC（JVM本身能夠針對內存棧進行管理操做，並且該內存空間的釋放是編譯器就能夠操做的內容。而堆空間在java中，jvm執行引擎是不會對其釋放的操做，而是讓GC回收）
• 空間大小：棧比堆小（棧裏面存儲的數據和自己須要的數據特性決定的。堆須要存儲比較多的對象數據，通常都很大）
• 碎片相關：棧產生的碎片遠小於堆（堆空間的活動空間至關於棧比較大，可能存在長期的內存分配和釋放操做，並且GC不是實時的，這使得堆中的碎片逐漸累積起來。棧空間自己就是堆棧數據結構，它的操做都是一一對應的，並且內存結構相對於堆空間的簡單，不容易產生碎片）
• 分配方式：棧支持靜態和動態分配，而堆僅支持動態分配
• 效率：棧的效率高於堆（由於內存塊自己就是個堆棧的結構，和棧空間的結構相符合，操做也簡單，只存在入棧出棧兩個操做。相對於堆空間，棧空間的靈活程度不夠，特別是動態管理的時候，而堆空間最大優勢就是動態分配，由於它在計算機底層多是個雙向鏈表的結構，因此管理的時候操做比棧複雜不少，因此堆的效率低於棧，可是靈活度高了不少）

例子：

 

問：不一樣JDK版本的intern()方法的區別?(主要是JDK6 VS JDK6+)String.intern()是一個Native方法，底層調用C++的 StringTable::intern 方法，源碼註釋：當調用 intern 方法時，若是常量池中已經該字符串，則返回池中的字符串；不然將此字符串添加到常量池中，並返回字符串的引用。

例子：

JDK6的時候存在永久代，因此VM options能夠設置PermSize大小

運行就會內存溢出，這也證實了JDK6存在永久代且永久代裏面由字符串常量池

JDK7 永久代移到堆中了 因此沒有內存溢出的錯誤

JDK8 也能輸出Mission Complete 可是沒有永久代的設置了 

intern在jdk6和6+的區別

jdk7+是

jdk6是

詳情請看：https://www.jianshu.com/p/0d1c003d2ff5 或者 https://tech.meituan.com/2014/03/06/in-depth-understanding-string-intern.html