美文网首页
java面试基础之jvm

java面试基础之jvm

作者: 这一刻_776b | 来源:发表于2019-12-30 16:44 被阅读0次

    问:你有没有遇到过OutOfMemory问题?你是怎么来处理这个问题的?处理 过程中有哪些收获?

    permgen space、heap space 错误。

    常见的原因

    (1)内存加载的数据量太大:一次性从数据库取太多数据;

    (2)集合类中有对对象的引用,使用后未清空,GC不能进行回收;

    (3)代码中存在循环产生过多的重复对象;

    (4)启动参数堆内存值小。

    参考文章:

    http://outofmemory.cn/c/java-outOfMemoryError/

    问:StackOverflow异常有没有遇到过?一般你猜测会在什么情况下被触发?如何指定几个线程的堆栈?一般你们写多少?

    栈内存溢出,一般由栈内存的局部变量过爆了,导致内存溢出。出现在递归方法,参数个数过多,递归过深,递归没有出口。

    问:新生代转移到老年代的触发条件:

    (1)长期存活的对象

    (2)大对象直接进入老年代

    (3)minor gc后,survivor仍然放不下

    (4)动态年龄判断,大于等于某个年龄的对象超过了survivor空间一半 ,大于等于某个年龄的对象直接进入老年代

    问:java GC是什么时候做的?

    程序员不能具体控制时间,系统在不可预测的时间调用System.gc()函数的时候;当然可以通过调优,用NewRatio控制newObject和oldObject的比例,用MaxTenuringThreshold 控制进入oldObject的次数,使得oldObject 存储空间延迟达到full gc,从而使得计时器引发gc时间延迟OOM的时间延迟,以延长对象生存期。

    也就是GC的触发条件,eden 满了minor gc,升到老年代的对象大于老年代剩余空间full gc,或者小于时被HandlePromotionFailure参数强制full gc;gc与非gc时间耗时超过了GCTimeRatio的限制引发OOM,调优诸如通过NewRatio控制新生代老年代比例,通过 MaxTenuringThreshold控制进入老年前生存次数等。

    问:为什么需要自定义类加载器

    1)加密:java代码可以轻易的被反编译,如果你需要对你的代码进行加密以防止反编译,可以先将编译后的代码用加密算法加密,类加密后就不能再使用java自带的类加载器了,这时候就需要自定义类加载器.

    2)从非标准的来源加载代码:字节码是放在数据库,甚至是云端,就可以自定义类加载器,从指定来源加载类.

    问:为什么要进行垃圾回收

     在C++中,对象所占的内存在程序结束运行之前一直被占用,在明确释放之前不能分配给其它对象;而在Java中,当没有对象引用指向原先分配给某个对象 的内存时,该内存便成为垃圾。 垃圾回收能自动释放内存空间,减轻编程的负担,JVM的一个系统级线程会自动释放该内存块。垃圾回收意味着程序不再需要的对象是"无用信息",这些信息将被丢弃。当一个对 象不再被引用的时候,内存回收它占领的空间,以便空间被后来的新对象使用。事实上,除了释放没用的对象,垃圾回收也可以清除内存记录碎片。由于创建对象和垃圾回收器释放丢弃对象所占的内存空间,内存会出现碎片。碎片是分配给对象的内存块之间的空闲内存洞。碎片整理将所占用的堆内存移到堆的一端,JVM将整理出的内存分配给新的对象。

    问:如何进行垃圾回收

    Java语言规范没有明确地说明JVM使用哪种垃圾回收算法,但是任何一种垃圾回收算法一般要做2件基本的事情:(1)发现无用信息对象;(2)回收被无用对象占用的内存空间,使该空间可被程序再次使用。

      大多数垃圾回收算法使用了根集(root set)这个概念;所谓根集就是正在执行的Java程序可以访问的引用变量的集合(包括局部变量、参数、类变量),程序可以使用引用变量访问对象的属性和 调用对象的方法。垃圾回收首先需要确定从根开始哪些是可达的和哪些是不可达的,从根集可达的对象都是活动对象,它们不能作为垃圾被回收,这也包括从根集间 接可达的对象。

    问:触发GC(Garbage Collector)的条件:

     JVM进行次GC的频率很高,但因为这种GC占用时间极短,所以对系统产生的影响不大。更值得关注的是主GC的触发条件,因为它对系统影响很明显。总的来说,有两个条件会触发主GC:

      1)当应用程序空闲时,即没有应用线程在运行时,GC会被调用。因为GC在优先级最低的线程中进行,所以当应用忙时,GC线程就不会被调用,但以下条件除外。

      2)Java堆内存不足时,GC会被调用。 当应用线程在运行,并在运行过程中创建新对象,若这时内存空间不足,JVM就会强制地调用GC线程,以便回收内存用于新的分配。若GC一次之后仍不能满足 内存分配的要求,JVM会再进行两次GC作进一步的尝试,若仍无法满足要求,则 JVM将报“out of memory”的错误,Java应用将停止。

    问:减少GC开销的措施

    不要显示的调用System.gc

    尽量减少临时对象的使用

    对象不用的时候最好显示置空

    尽量使用StringBuffer,不实用String累加字符串(String的特性有关)

    能使用基本数据类型就不要使用封装类

    尽量减少静态对象变量的使用

    问:你知道哪几种垃圾收集器,各自的优缺点,重点讲下cms,g1

    问:Minor GC,Full GC 触发条件

    Minor GC触发条件:当Eden区满时,触发Minor GC。

    Full GC触发条件:

    (1)调用System.gc时,系统建议执行Full GC,但是不必然执行

    (2)老年代空间不足

    (3)方法去空间不足

    (4)通过Minor GC后进入老年代的平均大小大于老年代的可用内存

    (5)由Eden区、From Space区向To Space区复制时,对象大小大于To Space可用内存,则把该对象转存到老年代,且老年代的可用内存小于该对象大小

    问:Minor GC、Major GC和Full GC之间的区别

    Minor GC指新生代GC,即发生在新生代(包括Eden区和Survivor区)的垃圾回收操作,当新生代无法为新生对象分配内存空间的时候,会触发Minor GC。因为新生代中大多数对象的生命周期都很短,所以发生Minor GC的频率很高,虽然它会触发stop-the-world,但是它的回收速度很快。

    Major GC清理Tenured区,用于回收老年代,出现Major GC通常会出现至少一次Minor GC。

    Full GC是针对整个新生代、老生代、元空间(metaspace,java8以上版本取代perm gen)的全局范围的GC。Full GC不等于Major GC,也不等于Minor GC+Major GC,发生Full GC需要看使用了什么垃圾收集器组合,才能解释是什么样的垃圾回收

    问:为什么要有Survivor区

    如果没有Survivor,Eden区每进行一次Minor GC,存活的对象就会被送到老年代。老年代很快被填满,触发Major GC(因为Major GC一般伴随着Minor GC,也可以看做触发了Full GC)。老年代的内存空间远大于新生代,进行一次Full GC消耗的时间比Minor GC长得多。你也许会问,执行时间长有什么坏处?频发的Full GC消耗的时间是非常可观的,这一点会影响大型程序的执行和响应速度,更不要说某些连接会因为超时发生连接错误了。

    好,那我们来想想在没有Survivor的情况下,有没有什么解决办法,可以避免上述情况:

    方案优点缺点

    增加老年代空间更多存活对象才能填满老年代。降低Full GC频率随着老年代空间加大,一旦发生Full GC,执行所需要的时间更长

    减少老年代空间Full GC所需时间减少老年代很快被存活对象填满,Full GC频率增加

    显而易见,没有Survivor的话,上述两种解决方案都不能从根本上解决问题。

    我们可以得到第一条结论:Survivor的存在意义,就是减少被送到老年代的对象,进而减少Full GC的发生,Survivor的预筛选保证,只有经历16次Minor GC还能在新生代中存活的对象,才会被送到老年代。

    问:为什么要设置两个Survivor区

    设置两个Survivor区最大的好处就是解决了碎片化,下面我们来分析一下。

    为什么一个Survivor区不行?第一部分中,我们知道了必须设置Survivor区。假设现在只有一个survivor区,我们来模拟一下流程:刚刚新建的对象在Eden中,一旦Eden满了,触发一次Minor GC,Eden中的存活对象就会被移动到Survivor区。这样继续循环下去,下一次Eden满了的时候,问题来了,此时进行Minor GC,Eden和Survivor各有一些存活对象,如果此时把Eden区的存活对象硬放到Survivor区,很明显这两部分对象所占有的内存是不连续的,也就导致了内存碎片化。我绘制了一幅图来表明这个过程。其中色块代表对象,白色框分别代表Eden区(大)和Survivor区(小)。Eden区理所当然大一些,否则新建对象很快就导致Eden区满,进而触发Minor GC,有悖于初衷。

    碎片化带来的风险是极大的,严重影响JAVA程序的性能。堆空间被散布的对象占据不连续的内存,最直接的结果就是,堆中没有足够大的连续内存空间,接下去如果程序需要给一个内存需求很大的对象分配内存。。。画面太美不敢看。。。这就好比我们爬山的时候,背包里所有东西紧挨着放,最后就可能省出一块完整的空间放相机。如果每件行李之间隔一点空隙乱放,很可能最后就要一路把相机挂在脖子上了。

    那么,顺理成章的,应该建立两块Survivor区,刚刚新建的对象在Eden中,经历一次Minor GC,Eden中的存活对象就会被移动到第一块survivor space S0,Eden被清空;等Eden区再满了,就再触发一次Minor GC,Eden和S0中的存活对象又会被复制送入第二块survivor space S1(这个过程非常重要,因为这种复制算法保证了S1中来自S0和Eden两部分的存活对象占用连续的内存空间,避免了碎片化的发生)。S0和Eden被清空,然后下一轮S0与S1交换角色,如此循环往复。如果对象的复制次数达到16次,该对象就会被送到老年代中

    问:minor gc、major gc、full gc使用了哪种垃圾回收算法

    先来讲一下这几个算法的特性吧

    (1)复制:1.将内存分为两块,只用一块,另一块用来讲这一块的对象复制;2.不会产生内存碎片

    (2)标记-清除:1.从引用根节点开始标记所有被引用的对象;2.遍历整个堆,把未标记的对象清除。此算法需要暂停整个应用,同时,会产生内存碎片。

    (3)标记-整理:1.从根节点开始标记所有被引用对象;2.遍历整个堆,把清除未标记对象并且把存活对象“压缩”到堆的其中一块,按顺序排放。此算法避免了“标记-清除”的碎片问题,同时也避免了“复制”算法的空间问题。

    说的有点不够形象,还是用对比的表格来展示吧

    (4)新生代的Minor GC触发条件:Copying算法就是扫描出存活的对象,并复制到一块新的完全未使用的空间中,对应于新生代,就是在Eden和FromSpace或ToSpace之间copy。所有的Minor GC都会触发全世界的暂停(stop-the-world)

    (5)老年代的GC(Major GC/Full GC):老年代与新生代不同,老年代对象存活的时间比较长、比较稳定,因此采用标记(Mark)算法来进行回收,所谓标记就是扫描出存活的对象,然后再进行回收未被标记的对象,回收后对用空出的空间要么进行合并、要么标记出来便于下次进行分配,总之目的就是要减少内存碎片带来的效率损耗。

    问:JVM性能调优监控工具jps、jstack、jstat、jmap、jinfo使用

    jps

    查看所有的jvm进程,包括进程ID,进程启动的路径等等。

    jstack

    观察jvm中当前所有线程的运行情况和线程当前状态。

    系统崩溃了?如果java程序崩溃生成core文件,jstack工具可以用来获得core文件的java stack和native stack的信息,从而可以轻松地知道java程序是如何崩溃和在程序何处发生问题。

    系统hung住了?jstack工具还可以附属到正在运行的java程序中,看到当时运行的java程序的java stack和native stack的信息, 如果现在运行的java程序呈现hung的状态,jstack是非常有用的。

    jstat

    jstat利用JVM内建的指令对Java应用程序的资源和性能进行实时的命令行的监控,包括了对进程的classloader,compiler,gc情况;

    特别的,一个极强的监视内存的工具,可以用来监视VM内存内的各种堆和非堆的大小及其内存使用量,以及加载类的数量。

    jmap

    监视进程运行中的jvm物理内存的占用情况,该进程内存内,所有对象的情况,例如产生了哪些对象,对象数量;

    系统崩溃了?jmap可以从core文件或进程中获得内存的具体匹配情况,包括Heap size, Perm size等等

    jinfo

    观察进程运行环境参数,包括Java System属性和JVM命令行参数

    系统崩溃了?jinfo可以从core文件里面知道崩溃的Java应用程序的配置信息。

    问:堆内存设置的参数是什么?

    -Xmx设置堆的最大空间大小

    -Xms设置堆的最小空间大小

    问:JDK 1.8之后Perm Space有哪些变动? MetaSpace大小默认是有限的么? 还是你们会通过什么方式来指定大小?

    JDK 1.8后用元空间替代了 Perm Space;字符串常量存放到堆内存中。

    MetaSpace大小默认没有限制,一般根据系统内存的大小。JVM会动态改变此值。

    -XX:MetaspaceSize:分配给类元数据空间(以字节计)的初始大小(Oracle逻辑存储上的初始高水位,the initial high-water-mark)。此值为估计值,MetaspaceSize的值设置的过大会延长垃圾回收时间。垃圾回收过后,引起下一次垃圾回收的类元数据空间的大小可能会变大。

    -XX:MaxMetaspaceSize:分配给类元数据空间的最大值,超过此值就会触发Full GC,此值默认没有限制,但应取决于系统内存的大小。JVM会动态地改变此值。

    相关文章

      网友评论

          本文标题:java面试基础之jvm

          本文链接:https://www.haomeiwen.com/subject/unumoctx.html