阿里Java工程师笔试题，Jvm必问面试题

　　什么是Java虚拟机？为什么Java被称作是“平台无关的编程语言”？

　　Java虚拟机是一个可以执行Java字节码的虚拟机进程。Java源文件被编译成能被Java虚拟机执行的字节码文件。Java被设计成允许应用程序可以运行在任意的平台，而不需要程序员为每一个平台单独重写或者是重新编译。Java虚拟机让这个变为可能，因为它知道底层硬件平台的指令长度和其他特性。

　　Java内存结构？

　　方法区和对是所有线程共享的内存区域；而java栈、本地方法栈和程序员计数器是运行是线程私有的内存区域。

　　Java堆（Heap）,是Java虚拟机所管理的内存中最大的一块。Java堆是被所有线程共享的一块内存区域，在虚拟机启动时创建。此内存区域的唯一目的就是存放对象实例，几乎所有的对象实例都在这里分配内存。

　　方法区（MethodArea）,方法区（MethodArea）与Java堆一样，是各个线程共享的内存区域，它用于存储已被虚拟机加载的类信息、常量、静态变量、即时编译器编译后的代码等数据。

　　程序计数器（ProgramCounterRegister）,程序计数器（ProgramCounterRegister）是一块较小的内存空间，它的作用可以看做是当前线程所执行的字节码的行号指示器。

　　JVM栈（JVMStacks）,与程序计数器一样，Java虚拟机栈（JavaVirtualMachineStacks）也是线程私有的，它的生命周期与线程相同。虚拟机栈描述的是Java方法执行的内存模型：每个方法被执行的时候都会同时创建一个栈帧（StackFrame）用于存储局部变量表、操作栈、动态链接、方法出口等信息。每一个方法被调用直至执行完成的过程，就对应着一个栈帧在虚拟机栈中从入栈到出栈的过程。

　　本地方法栈（NativeMethodStacks）,本地方法栈（NativeMethodStacks）与虚拟机栈所发挥的作用是非常相似的，其区别不过是虚拟机栈为虚拟机执行Java方法（也就是字节码）服务，而本地方法栈则是为虚拟机使用到的Native方法服务。

　　解释内存中的栈(stack)、堆(heap)和方法区(methodarea)的用法

　　通常我们定义一个基本数据类型的变量，一个对象的引用，还有就是函数调用的现场保存都使用JVM中的栈空间；而通过new关键字和构造器创建的对象则放在堆空间，堆是垃圾收集器管理的主要区域，由于现在的垃圾收集器都采用分代收集算法，所以堆空间还可以细分为新生代和老生代，再具体一点可以分为Eden、Survivor（又可分为FromSurvivor和ToSurvivor）、Tenured；方法区和堆都是各个线程共享的内存区域，用于存储已经被JVM加载的类信息、常量、静态变量、JIT编译器编译后的代码等数据；程序中的字面量（literal）如直接书写的100、”hello”和常量都是放在常量池中，常量池是方法区的一部分，。栈空间操作起来最快但是栈很小，通常大量的对象都是放在堆空间，栈和堆的大小都可以通过JVM的启动参数来进行调整，栈空间用光了会引发StackOverflowError，而堆和常量池空间不足则会引发OutOfMemoryError。

　　Stringstr=newString("hello");

　　上面的语句中变量str放在栈上，用new创建出来的字符串对象放在堆上，而”hello”这个字面量是放在方法区的。

　　补充1：较新版本的Java（从Java6的某个更新开始）中，由于JIT编译器的发展和”逃逸分析”技术的逐渐成熟，栈上分配、标量替换等优化技术使得对象一定分配在堆上这件事情已经变得不那么绝对了。

　　补充2：运行时常量池相当于Class文件常量池具有动态性，Java语言并不要求常量一定只有编译期间才能产生，运行期间也可以将新的常量放入池中，String类的intern()方法就是这样的。看看下面代码的执行结果是什么并且比较一下Java7以前和以后的运行结果是否一致。

　　Strings1=newStringBuilder("go")

　　.append("od").toString();

　　System.out.println(s1.intern()==s1);

　　Strings2=newStringBuilder("ja")

　　.append("va").toString();

　　System.out.println(s2.intern()==s2);

　　对象分配规则

　　对象优先分配在Eden区，如果Eden区没有足够的空间时，虚拟机执行一次MinorGC。

　　大对象直接进入老年代（大对象是指需要大量连续内存空间的对象）。这样做的目的是避免在Eden区和两个Survivor区之间发生大量的内存拷贝（新生代采用复制算法收集内存）。

　　长期存活的对象进入老年代。虚拟机为每个对象定义了一个年龄计数器，如果对象经过了1次MinorGC那么对象会进入Survivor区，之后每经过一次MinorGC那么对象的年龄加1，知道达到阀值对象进入老年区。

　　动态判断对象的年龄。如果Survivor区中相同年龄的所有对象大小的总和大于Survivor空间的一半，年龄大于或等于该年龄的对象可以直接进入老年代。

　　空间分配担保。每次进行MinorGC时，JVM会计算Survivor区移至老年区的对象的平均大小，如果这个值大于老年区的剩余值大小则进行一次FullGC，如果小于检查HandlePromotionFailure设置，如果true则只进行MonitorGC,如果false则进行FullGC。

　　什么是类的加载

　　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。类的加载的最终产品是位于堆区中的Class对象，Class对象封装了类在方法区内的数据结构，并且向Java程序员提供了访问方法区内的数据结构的接口。

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