文章目录Java内存区域说一下 JVM 的主要组成部分及其作用说一下 JVM 运行时数据区深拷贝和浅拷贝说一下堆栈的区别队列和栈是什么有什么区别HotSpot虚拟机对象探秘对象的创建为对象分配内存处理并发安全问题对象的访问定位句柄访问直接指针内存溢出异常Java会存在内存泄漏吗请简单描述垃圾收集器简述Java垃圾回收机制GC是什么为什么要GC垃圾回收的优点和原理。并考虑2种回收机制垃圾回收器的基本原理是什么垃圾回收器可以马上回收内存吗有什么办法主动通知虚拟机进行垃圾回收Java 中都有哪些引用类型怎么判断对象是否可以被回收在Java中对象什么时候可以被垃圾回收JVM中的永久代中会发生垃圾回收吗说一下 JVM 有哪些垃圾回收算法标记-清除算法复制算法标记-整理算法分代收集算法说一下 JVM 有哪些垃圾回收器详细介绍一下 CMS 垃圾回收器新生代垃圾回收器和老年代垃圾回收器都有哪些有什么区别简述分代垃圾回收器是怎么工作的内存分配策略简述java内存分配与回收策率以及Minor GC和Major GC对象优先在 Eden 区分配大对象直接进入老年代长期存活对象将进入老年代虚拟机类加载机制简述java类加载机制?描述一下JVM加载Class文件的原理机制什么是类加载器类加载器有哪些?说一下类装载的执行过程什么是双亲委派模型JVM调优说一下 JVM 调优的工具常用的 JVM 调优的参数都有哪些说一下 JVM 的主要组成部分及其作用JVM包含两个子系统和两个组件两个子系统为Class loader(类装载)、Execution engine(执行引擎)两个组件为Runtime data area(运行时数据区)、Native Interface(本地接口)。Class loader(类装载)根据给定的全限定名类名(如java.lang.Object)来装载class文件到Runtime data area中的method area。Execution engine执行引擎执行classes中的指令。Native Interface(本地接口)与native libraries交互是其它编程语言交互的接口。Runtime data area(运行时数据区域)这就是我们常说的JVM的内存。作用首先通过编译器把 Java 代码转换成字节码类加载器ClassLoader再把字节码加载到内存中将其放在运行时数据区Runtime data area的方法区内而字节码文件只是 JVM 的一套指令集规范并不能直接交给底层操作系统去执行因此需要特定的命令解析器执行引擎Execution Engine将字节码翻译成底层系统指令再交由 CPU 去执行而这个过程中需要调用其他语言的本地库接口Native Interface来实现整个程序的功能。下面是Java程序运行机制详细说明Java程序运行机制步骤首先利用IDE集成开发工具编写Java源代码源文件的后缀为.java再利用编译器(javac命令)将源代码编译成字节码文件字节码文件的后缀名为.class运行字节码的工作是由解释器(java命令)来完成的。从上图可以看java文件通过编译器变成了.class文件接下来类加载器又将这些.class文件加载到JVM中。其实可以一句话来解释类的加载指的是将类的.class文件中的二进制数据读入到内存中将其放在运行时数据区的方法区内然后在堆区创建一个 java.lang.Class对象用来封装类在方法区内的数据结构。说一下 JVM 运行时数据区Java 虚拟机在执行 Java 程序的过程中会把它所管理的内存区域划分为若干个不同的数据区域。这些区域都有各自的用途以及创建和销毁的时间有些区域随着虚拟机进程的启动而存在有些区域则是依赖线程的启动和结束而建立和销毁。Java 虚拟机所管理的内存被划分为如下几个区域不同虚拟机的运行时数据区可能略微有所不同但都会遵从 Java 虚拟机规范 Java 虚拟机规范规定的区域分为以下 5 个部分程序计数器Program Counter Register当前线程所执行的字节码的行号指示器字节码解析器的工作是通过改变这个计数器的值来选取下一条需要执行的字节码指令分支、循环、跳转、异常处理、线程恢复等基础功能都需要依赖这个计数器来完成Java 虚拟机栈Java Virtual Machine Stacks用于存储局部变量表、操作数栈、动态链接、方法出口等信息本地方法栈Native Method Stack与虚拟机栈的作用是一样的只不过虚拟机栈是服务 Java 方法的而本地方法栈是为虚拟机调用 Native 方法服务的Java 堆Java HeapJava 虚拟机中内存最大的一块是被所有线程共享的几乎所有的对象实例都在这里分配内存方法区Methed Area用于存储已被虚拟机加载的类信息、常量、静态变量、即时编译后的代码等数据。深拷贝和浅拷贝浅拷贝shallowCopy只是增加了一个指针指向已存在的内存地址深拷贝deepCopy是增加了一个指针并且申请了一个新的内存使这个增加的指针指向这个新的内存使用深拷贝的情况下释放内存的时候不会因为出现浅拷贝时释放同一个内存的错误。浅复制仅仅是指向被复制的内存地址如果原地址发生改变那么浅复制出来的对象也会相应的改变。深复制在计算机中开辟一块新的内存地址用于存放复制的对象。说一下堆栈的区别物理地址堆的物理地址分配对对象是不连续的。因此性能慢些。在GC的时候也要考虑到不连续的分配所以有各种算法。比如标记-消除复制标记-压缩分代即新生代使用复制算法老年代使用标记——压缩栈使用的是数据结构中的栈先进后出的原则物理地址分配是连续的。所以性能快。内存分别堆因为是不连续的所以分配的内存是在运行期确认的因此大小不固定。一般堆大小远远大于栈。栈是连续的所以分配的内存大小要在编译期就确认大小是固定的。存放的内容堆存放的是对象的实例和数组。因此该区更关注的是数据的存储栈存放局部变量操作数栈返回结果。该区更关注的是程序方法的执行。PS静态变量放在方法区静态的对象还是放在堆。程序的可见度堆对于整个应用程序都是共享、可见的。栈只对于线程是可见的。所以也是线程私有。他的生命周期和线程相同。队列和栈是什么有什么区别队列和栈都是被用来预存储数据的。操作的名称不同。队列的插入称为入队队列的删除称为出队。栈的插入称为进栈栈的删除称为出栈。可操作的方式不同。队列是在队尾入队队头出队即两边都可操作。而栈的进栈和出栈都是在栈顶进行的无法对栈底直接进行操作。操作的方法不同。队列是先进先出FIFO即队列的修改是依先进先出的原则进行的。新来的成员总是加入队尾不能从中间插入每次离开的成员总是队列头上不允许中途离队。而栈为后进先出LIFO,即每次删除出栈的总是当前栈中最新的元素即最后插入进栈的元素而最先插入的被放在栈的底部要到最后才能删除。HotSpot虚拟机对象探秘对象的创建说到对象的创建首先让我们看看Java中提供的几种对象创建方式Header解释使用new关键字调用了构造函数使用Class的newInstance方法调用了构造函数使用Constructor类的newInstance方法调用了构造函数使用clone方法没有调用构造函数使用反序列化没有调用构造函数下面是对象创建的主要流程:虚拟机遇到一条new指令时先检查常量池是否已经加载相应的类如果没有必须先执行相应的类加载。类加载通过后接下来分配内存。若Java堆中内存是绝对规整的使用“指针碰撞“方式分配内存如果不是规整的就从空闲列表中分配叫做”空闲列表“方式。划分内存时还需要考虑一个问题-并发也有两种方式: CAS同步处理或者本地线程分配缓冲(Thread Local Allocation Buffer, TLAB)。然后内存空间初始化操作接着是做一些必要的对象设置(元信息、哈希码…)最后执行init方法。为对象分配内存类加载完成后接着会在Java堆中划分一块内存分配给对象。内存分配根据Java堆是否规整有两种方式指针碰撞如果Java堆的内存是规整即所有用过的内存放在一边而空闲的的放在另一边。分配内存时将位于中间的指针指示器向空闲的内存移动一段与对象大小相等的距离这样便完成分配内存工作。空闲列表如果Java堆的内存不是规整的则需要由虚拟机维护一个列表来记录那些内存是可用的这样在分配的时候可以从列表中查询到足够大的内存分配给对象并在分配后更新列表记录。选择哪种分配方式是由 Java 堆是否规整来决定的而 Java 堆是否规整又由所采用的垃圾收集器是否带有压缩整理功能决定。处理并发安全问题对象的创建在虚拟机中是一个非常频繁的行为哪怕只是修改一个指针所指向的位置在并发情况下也是不安全的可能出现正在给对象 A 分配内存指针还没来得及修改对象 B 又同时使用了原来的指针来分配内存的情况。解决这个问题有两种方案对分配内存空间的动作进行同步处理采用 CAS 失败重试来保障更新操作的原子性把内存分配的动作按照线程划分在不同的空间之中进行即每个线程在 Java 堆中预先分配一小块内存称为本地线程分配缓冲Thread Local Allocation Buffer, TLAB。哪个线程要分配内存就在哪个线程的 TLAB 上分配。只有 TLAB 用完并分配新的 TLAB 时才需要同步锁。通过-XX:/-UserTLAB参数来设定虚拟机是否使用TLAB。对象的访问定位Java程序需要通过JVM栈上的引用访问堆中的具体对象。对象的访问方式取决于JVM虚拟机的实现。目前主流的访问方式有句柄和直接指针两种方式。指针指向对象代表一个对象在内存中的起始地址。句柄可以理解为指向指针的指针维护着对象的指针。句柄不直接指向对象而是指向对象的指针句柄不发生变化指向固定内存地址再由对象的指针指向对象的真实内存地址。句柄访问Java堆中划分出一块内存来作为句柄池引用中存储对象的句柄地址而句柄中包含了对象实例数据与对象类型数据各自的具体地址信息具体构造如下图所示优势引用中存储的是稳定的句柄地址在对象被移动垃圾收集时移动对象是非常普遍的行为时只会改变句柄中的实例数据指针而引用本身不需要修改。直接指针如果使用直接指针访问引用中存储的直接就是对象地址那么Java堆对象内部的布局中就必须考虑如何放置访问类型数据的相关信息。优势速度更快节省了一次指针定位的时间开销。由于对象的访问在Java中非常频繁因此这类开销积少成多后也是非常可观的执行成本。HotSpot 中采用的就是这种方式。内存溢出异常Java会存在内存泄漏吗请简单描述内存泄漏是指不再被使用的对象或者变量一直被占据在内存中。理论上来说Java是有GC垃圾回收机制的也就是说不再被使用的对象会被GC自动回收掉自动从内存中清除。但是即使这样Java也还是存在着内存泄漏的情况java导致内存泄露的原因很明确长生命周期的对象持有短生命周期对象的引用就很可能发生内存泄露尽管短生命周期对象已经不再需要但是因为长生命周期对象持有它的引用而导致不能被回收这就是java中内存泄露的发生场景。垃圾收集器简述Java垃圾回收机制在java中程序员是不需要显示的去释放一个对象的内存的而是由虚拟机自行执行。在JVM中有一个垃圾回收线程它是低优先级的在正常情况下是不会执行的只有在虚拟机空闲或者当前堆内存不足时才会触发执行扫面那些没有被任何引用的对象并将它们添加到要回收的集合中进行回收。GC是什么为什么要GCGC 是垃圾收集的意思Gabage Collection,内存处理是编程人员容易出现问题的地方忘记或者错误的内存回收会导致程序或系统的不稳定甚至崩溃Java 提供的 GC 功能可以自动监测对象是否超过作用域从而达到自动回收内存的目的Java 语言没有提供释放已分配内存的显示操作方法。垃圾回收的优点和原理。并考虑2种回收机制java语言最显著的特点就是引入了垃圾回收机制它使java程序员在编写程序时不再考虑内存管理的问题。由于有这个垃圾回收机制java中的对象不再有“作用域”的概念只有引用的对象才有“作用域”。垃圾回收机制有效的防止了内存泄露可以有效的使用可使用的内存。垃圾回收器通常作为一个单独的低级别的线程运行在不可预知的情况下对内存堆中已经死亡的或很长时间没有用过的对象进行清除和回收。程序员不能实时的对某个对象或所有对象调用垃圾回收器进行垃圾回收。垃圾回收有分代复制垃圾回收、标记垃圾回收、增量垃圾回收。垃圾回收器的基本原理是什么垃圾回收器可以马上回收内存吗有什么办法主动通知虚拟机进行垃圾回收对于GC来说当程序员创建对象时GC就开始监控这个对象的地址、大小以及使用情况。通常GC采用有向图的方式记录和管理堆(heap)中的所有对象。通过这种方式确定哪些对象是可达的哪些对象是不可达的。当GC确定一些对象为不可达时GC就有责任回收这些内存空间。可以。程序员可以手动执行System.gc()通知GC运行但是Java语言规范并不保证GC一定会执行。Java 中都有哪些引用类型强引用发生 gc 的时候不会被回收。软引用有用但不是必须的对象在发生内存溢出之前会被回收。弱引用有用但不是必须的对象在下一次GC时会被回收。虚引用幽灵引用/幻影引用无法通过虚引用获得对象用 PhantomReference 实现虚引用虚引用的用途是在 gc 时返回一个通知。怎么判断对象是否可以被回收垃圾收集器在做垃圾回收的时候首先需要判定的就是哪些内存是需要被回收的哪些对象是「存活」的是不可以被回收的哪些对象已经「死掉」了需要被回收。一般有两种方法来判断引用计数器法(已被淘汰的算法)为每个对象创建一个引用计数有对象引用时计数器 1引用被释放时计数 -1当计数器为 0 时就可以被回收。它有一个缺点不能解决循环引用的问题目前主流的java虚拟机都摒弃掉了这种算法最主要的原因是它很难解决对象 之间相互循环引用的问题。尽管该算法执行效率很高。可达性分析算法从 GC Roots 开始向下搜索搜索所走过的路径称为引用链。当一个对象到 GC Roots 没有任何引用链相连时则证明此对象是可以被回收的。目前主流的编程语言(java,C#等)的主流实现中,都是称通过可达性分析(Reachability Analysis)来判定对象是否存活的在Java中对象什么时候可以被垃圾回收?(这个答案不靠谱)当对象对当前使用这个对象的应用程序变得不可触及的时候这个对象就可以被回收了。垃圾回收不会发生在永久代如果永久代满了或者是超过了临界值会触发完全垃圾回收(Full GC)。如果你仔细查看垃圾收集器的输出信息就会发现永久代也是被回收的。这就是为什么正确的永久代大小对避免Full GC是非常重要的原因。JVM中的永久代中会发生垃圾回收吗?垃圾回收会发生在永久代如果永久代满了或者是超过了临界值会触发完全垃圾回收(Full GC)。如果你仔细查看垃圾收集器的输出信息就会发现永久代也是被回收的。这就是为什么正确的永久代大小对避免Full GC是非常重要的原因。请参考下Java8从永久代到元数据区.(译者注Java8中已经移除了永久代新加了一个叫做元数据区的native内存区).说一下 JVM 有哪些垃圾回收算法标记-清除算法标记无用对象然后进行清除回收。缺点效率不高无法清除垃圾碎片。复制算法按照容量划分二个大小相等的内存区域当一块用完的时候将活着的对象复制到另一块上然后再把已使用的内存空间一次清理掉。缺点内存使用率不高只有原来的一半。标记-整理算法标记无用对象让所有存活的对象都向一端移动然后直接清除掉端边界以外的内存。分代算法根据对象存活周期的不同将内存划分为几块一般是新生代和老年代新生代基本采用复制算法老年代采用标记整理算法。标记-清除算法标记无用对象然后进行清除回收。标记-清除算法Mark-Sweep是一种常见的基础垃圾收集算法它将垃圾收集分为两个阶段标记阶段标记出可以回收的对象。清除阶段回收被标记的对象所占用的空间。标记-清除算法之所以是基础的是因为后面讲到的垃圾收集算法都是在此算法的基础上进行改进的。优点实现简单不需要对象进行移动。缺点标记、清除过程效率低产生大量不连续的内存碎片提高了垃圾回收的频率。标记-清除算法的执行的过程如下图所示复制算法为了解决标记-清除算法的效率不高的问题产生了复制算法。它把内存空间划为两个相等的区域每次只使用其中一个区域。垃圾收集时遍历当前使用的区域把存活对象复制到另外一个区域中最后将当前使用的区域的可回收的对象进行回收。优点按顺序分配内存即可实现简单、运行高效不用考虑内存碎片。缺点可用的内存大小缩小为原来的一半对象存活率高时会频繁进行复制。复制算法的执行过程如下图所示标记-整理算法在新生代中可以使用复制算法但是在老年代就不能选择复制算法了因为老年代的对象存活率会较高这样会有较多的复制操作导致效率变低。标记-清除算法可以应用在老年代中但是它效率不高在内存回收后容易产生大量内存碎片。因此就出现了一种标记-整理算法Mark-Compact算法与标记-整理算法不同的是在标记可回收的对象后将所有存活的对象压缩到内存的一端使他们紧凑的排列在一起然后对端边界以外的内存进行回收。回收后已用和未用的内存都各自一边。优点解决了标记-清理算法存在的内存碎片问题。缺点仍需要进行局部对象移动一定程度上降低了效率。标记-整理算法的执行过程如下图所示分代收集算法当前商业虚拟机都采用分代收集的垃圾收集算法。分代收集算法顾名思义是根据对象的存活周期将内存划分为几块。一般包括年轻代、老年代和永久代如图所示说一下 JVM 有哪些垃圾回收器如果说垃圾收集算法是内存回收的方法论那么垃圾收集器就是内存回收的具体实现。下图展示了7种作用于不同分代的收集器其中用于回收新生代的收集器包括Serial、PraNew、Parallel Scavenge回收老年代的收集器包括Serial Old、Parallel Old、CMS还有用于回收整个Java堆的G1收集器。不同收集器之间的连线表示它们可以搭配使用。Serial收集器复制算法): 新生代单线程收集器标记和清理都是单线程优点是简单高效ParNew收集器 (复制算法): 新生代收并行集器实际上是Serial收集器的多线程版本在多核CPU环境下有着比Serial更好的表现Parallel Scavenge收集器 (复制算法): 新生代并行收集器追求高吞吐量高效利用 CPU。吞吐量 用户线程时间/(用户线程时间GC线程时间)高吞吐量可以高效率的利用CPU时间尽快完成程序的运算任务适合后台应用等对交互相应要求不高的场景Serial Old收集器 (标记-整理算法): 老年代单线程收集器Serial收集器的老年代版本Parallel Old收集器 (标记-整理算法) 老年代并行收集器吞吐量优先Parallel Scavenge收集器的老年代版本CMS(Concurrent Mark Sweep)收集器标记-清除算法 老年代并行收集器以获取最短回收停顿时间为目标的收集器具有高并发、低停顿的特点追求最短GC回收停顿时间。G1(Garbage First)收集器 (标记-整理算法) Java堆并行收集器G1收集器是JDK1.7提供的一个新收集器G1收集器基于“标记-整理”算法实现也就是说不会产生内存碎片。此外G1收集器不同于之前的收集器的一个重要特点是G1回收的范围是整个Java堆(包括新生代老年代)而前六种收集器回收的范围仅限于新生代或老年代。详细介绍一下 CMS 垃圾回收器CMS 是英文 Concurrent Mark-Sweep 的简称是以牺牲吞吐量为代价来获得最短回收停顿时间的垃圾回收器。对于要求服务器响应速度的应用上这种垃圾回收器非常适合。在启动 JVM 的参数加上“-XX:UseConcMarkSweepGC”来指定使用 CMS 垃圾回收器。CMS 使用的是标记-清除的算法实现的所以在 gc 的时候回产生大量的内存碎片当剩余内存不能满足程序运行要求时系统将会出现 Concurrent Mode Failure临时 CMS 会采用 Serial Old 回收器进行垃圾清除此时的性能将会被降低。新生代垃圾回收器和老年代垃圾回收器都有哪些有什么区别新生代回收器Serial、ParNew、Parallel Scavenge老年代回收器Serial Old、Parallel Old、CMS整堆回收器G1新生代垃圾回收器一般采用的是复制算法复制算法的优点是效率高缺点是内存利用率低老年代回收器一般采用的是标记-整理的算法进行垃圾回收。简述分代垃圾回收器是怎么工作的分代回收器有两个分区老生代和新生代新生代默认的空间占比总空间的 1/3老生代的默认占比是 2/3。新生代使用的是复制算法新生代里有 3 个分区Eden、To Survivor、From Survivor它们的默认占比是 8:1:1它的执行流程如下把 Eden From Survivor 存活的对象放入 To Survivor 区清空 Eden 和 From Survivor 分区From Survivor 和 To Survivor 分区交换From Survivor 变 To SurvivorTo Survivor 变 From Survivor。每次在 From Survivor 到 To Survivor 移动时都存活的对象年龄就 1当年龄到达 15默认配置是 15时升级为老生代。大对象也会直接进入老生代。老生代当空间占用到达某个值之后就会触发全局垃圾收回一般使用标记整理的执行算法。以上这些循环往复就构成了整个分代垃圾回收的整体执行流程。内存分配策略简述java内存分配与回收策率以及Minor GC和Major GC所谓自动内存管理最终要解决的也就是内存分配和内存回收两个问题。前面我们介绍了内存回收这里我们再来聊聊内存分配。对象的内存分配通常是在 Java 堆上分配随着虚拟机优化技术的诞生某些场景下也会在栈上分配后面会详细介绍对象主要分配在新生代的 Eden 区如果启动了本地线程缓冲将按照线程优先在 TLAB 上分配。少数情况下也会直接在老年代上分配。总的来说分配规则不是百分百固定的其细节取决于哪一种垃圾收集器组合以及虚拟机相关参数有关但是虚拟机对于内存的分配还是会遵循以下几种「普世」规则对象优先在 Eden 区分配多数情况对象都在新生代 Eden 区分配。当 Eden 区分配没有足够的空间进行分配时虚拟机将会发起一次 Minor GC。如果本次 GC 后还是没有足够的空间则将启用分配担保机制在老年代中分配内存。这里我们提到 Minor GC如果你仔细观察过 GC 日常通常我们还能从日志中发现 Major GC/Full GC。Minor GC是指发生在新生代的 GC因为 Java 对象大多都是朝生夕死所有 Minor GC 非常频繁一般回收速度也非常快Major GC/Full GC是指发生在老年代的 GC出现了 Major GC 通常会伴随至少一次 Minor GC。Major GC 的速度通常会比 Minor GC 慢 10 倍以上。大对象直接进入老年代所谓大对象是指需要大量连续内存空间的对象频繁出现大对象是致命的会导致在内存还有不少空间的情况下提前触发 GC 以获取足够的连续空间来安置新对象。前面我们介绍过新生代使用的是标记-清除算法来处理垃圾回收的如果大对象直接在新生代分配就会导致 Eden 区和两个 Survivor 区之间发生大量的内存复制。因此对于大对象都会直接在老年代进行分配。长期存活对象将进入老年代虚拟机采用分代收集的思想来管理内存那么内存回收时就必须判断哪些对象应该放在新生代哪些对象应该放在老年代。因此虚拟机给每个对象定义了一个对象年龄的计数器如果对象在 Eden 区出生并且能够被 Survivor 容纳将被移动到 Survivor 空间中这时设置对象年龄为 1。对象在 Survivor 区中每「熬过」一次 Minor GC 年龄就加 1当年龄达到一定程度默认 15 就会被晋升到老年代。虚拟机类加载机制简述java类加载机制?虚拟机把描述类的数据从Class文件加载到内存并对数据进行校验解析和初始化最终形成可以被虚拟机直接使用的java类型。描述一下JVM加载Class文件的原理机制Java中的所有类都需要由类加载器装载到JVM中才能运行。类加载器本身也是一个类而它的工作就是把class文件从硬盘读取到内存中。在写程序的时候我们几乎不需要关心类的加载因为这些都是隐式装载的除非我们有特殊的用法像是反射就需要显式的加载所需要的类。类装载方式有两种 1.隐式装载 程序在运行过程中当碰到通过new 等方式生成对象时隐式调用类装载器加载对应的类到jvm中2.显式装载 通过class.forname()等方法显式加载需要的类Java类的加载是动态的它并不会一次性将所有类全部加载后再运行而是保证程序运行的基础类(像是基类)完全加载到jvm中至于其他类则在需要的时候才加载。这当然就是为了节省内存开销。什么是类加载器类加载器有哪些?实现通过类的权限定名获取该类的二进制字节流的代码块叫做类加载器。主要有一下四种类加载器:启动类加载器(Bootstrap ClassLoader)用来加载java核心类库无法被java程序直接引用。扩展类加载器(extensions class loader):它用来加载 Java 的扩展库。Java 虚拟机的实现会提供一个扩展库目录。该类加载器在此目录里面查找并加载 Java 类。系统类加载器system class loader它根据 Java 应用的类路径CLASSPATH来加载 Java 类。一般来说Java 应用的类都是由它来完成加载的。可以通过 ClassLoader.getSystemClassLoader()来获取它。用户自定义类加载器通过继承 java.lang.ClassLoader类的方式实现。说一下类装载的执行过程类装载分为以下 5 个步骤加载根据查找路径找到相应的 class 文件然后导入验证检查加载的 class 文件的正确性准备给类中的静态变量分配内存空间解析虚拟机将常量池中的符号引用替换成直接引用的过程。符号引用就理解为一个标示而在直接引用直接指向内存中的地址初始化对静态变量和静态代码块执行初始化工作。什么是双亲委派模型在介绍双亲委派模型之前先说下类加载器。对于任意一个类都需要由加载它的类加载器和这个类本身一同确立在 JVM 中的唯一性每一个类加载器都有一个独立的类名称空间。类加载器就是根据指定全限定名称将 class 文件加载到 JVM 内存然后再转化为 class 对象。类加载器分类启动类加载器Bootstrap ClassLoader是虚拟机自身的一部分用来加载Java_HOME/lib/目录中的或者被 -Xbootclasspath 参数所指定的路径中并且被虚拟机识别的类库其他类加载器扩展类加载器Extension ClassLoader负责加载\lib\ext目录或Java. ext. dirs系统变量指定的路径中的所有类库应用程序类加载器Application ClassLoader。负责加载用户类路径classpath上的指定类库我们可以直接使用这个类加载器。一般情况如果我们没有自定义类加载器默认就是用这个加载器。双亲委派模型如果一个类加载器收到了类加载的请求它首先不会自己去加载这个类而是把这个请求委派给父类加载器去完成每一层的类加载器都是如此这样所有的加载请求都会被传送到顶层的启动类加载器中只有当父加载无法完成加载请求它的搜索范围中没找到所需的类时子加载器才会尝试去加载类。当一个类收到了类加载请求时不会自己先去加载这个类而是将其委派给父类由父类去加载如果此时父类不能加载反馈给子类由子类去完成类的加载。JVM调优谈谈你的GC调优思路?可以从目标导向、监控分析、参数调整、验证迭代四个维度展开结合具体场景和JVM参数说明。以下是结构化回答示例1. 明确调优目标首先需要明确GC调优的核心目标通常包括降低停顿时间Latency适用于实时性要求高的场景如金融交易、在线游戏。提高吞吐量Throughput适用于批量处理任务如大数据计算、日志分析。减少内存占用Footprint适用于资源受限的环境如嵌入式设备、容器化部署。示例“如果是一个高并发Web服务我会优先关注停顿时间避免STWStop-The-World导致请求超时如果是离线计算任务则更关注吞吐量允许较长的GC停顿以换取整体效率。”2. 监控与数据分析调优必须基于数据而非经验主义。关键步骤工具选择JVM内置工具jstat -gcutil pid实时监控GC次数/时间、jmap -heap pid堆内存分布、jstack pid线程栈分析。可视化工具VisualVM、GCEasy、Arthas动态追踪GC日志。APM工具Prometheus Grafana、SkyWalking监控业务指标与GC的关联性。关键指标GC频率、单次停顿时间、老年代/新生代增长速率。内存泄漏迹象如老年代持续上升且未被回收。示例“通过jstat发现Full GC频繁触发且每次回收后老年代空间未明显释放可能存在内存泄漏或大对象分配问题。”3. 参数调优策略根据监控结果调整JVM参数常见方向3.1 选择合适的GC算法低延迟场景G1 GC默认JDK 9通过Region分代和Mixed GC平衡停顿与吞吐。ZGC/ShenandoahJDK 11超低停顿10ms适合大规模堆内存。高吞吐场景Parallel Scavenge新生代 Parallel Old老年代多核CPU下最大化吞吐量。3.2 调整堆内存大小新生代Young Gen增大-Xmn或通过-XX:NewRatio默认2即老年代:新生代2:1调整比例。避免新生代过小导致对象过早晋升到老年代-XX:MaxTenuringThreshold控制晋升阈值。老年代Old Gen确保足够空间容纳预期存活对象避免频繁Full GC。3.3 优化GC触发时机避免过早/过晚触发GC调整-Xms和-Xmx为相同值减少动态扩容开销。通过-XX:TargetSurvivorRatio默认50%控制Survivor区使用率避免对象直接进入老年代。G1专用参数-XX:MaxGCPauseMillis200设定目标停顿时间毫秒。-XX:InitiatingHeapOccupancyPercent45当堆使用率达到45%时触发Mixed GC。3.4 其他关键参数大对象处理-XX:PretenureSizeThreshold单位字节直接分配到老年代的对象大小阈值避免新生代复制开销。元空间Metaspace-XX:MaxMetaspaceSize限制类元数据内存防止OOM。示例“针对G1 GC若发现Mixed GC停顿时间过长可尝试降低-XX:InitiatingHeapOccupancyPercent如从45%降到35%提前触发回收以分散压力。”4. 验证与迭代A/B测试在预发布环境对比调优前后的GC日志和业务指标如QPS、响应时间。持续监控调优后仍需长期观察避免因业务流量变化导致新问题。示例“调整参数后通过压测工具模拟高峰流量确认Full GC频率从每分钟3次降至每小时1次且99%请求延迟降低40%则认为调优有效。”总结GC调优是一个“监控-分析-调整-验证”的闭环过程核心原则是以业务需求为导向而非盲目追求低GC次数。优先解决最突出的问题如频繁Full GC 偶尔Minor GC。理解底层原理如分代假说、标记-清除算法避免参数冲突。通过以上步骤可以系统化地解决GC问题。说一下 JVM 调优的工具JDK 自带了很多监控工具都位于 JDK 的 bin 目录下其中最常用的是 jconsole 和 jvisualvm 这两款视图监控工具。jconsole用于对 JVM 中的内存、线程和类等进行监控jvisualvmJDK 自带的全能分析工具可以分析内存快照、线程快照、程序死锁、监控内存的变化、gc 变化等。常用的 JVM 调优的参数都有哪些-Xms2g初始化推大小为 2g-Xmx2g堆最大内存为 2g-XX:NewRatio4设置年轻的和老年代的内存比例为 1:4-XX:SurvivorRatio8设置新生代 Eden 和 Survivor 比例为 8:2–XX:UseParNewGC指定使用 ParNew Serial Old 垃圾回收器组合-XX:UseParallelOldGC指定使用 ParNew ParNew Old 垃圾回收器组合-XX:UseConcMarkSweepGC指定使用 CMS Serial Old 垃圾回收器组合-XX:PrintGC开启打印 gc 信息-XX:PrintGCDetails打印 gc 详细信息。