下面這篇文章匯集了阿里、美團、Oracle等大廠的JVM考點，你是否能回答得上來？

　　什么是Java虛擬機？為什么Java被稱作是“平臺無關的編程語言”？

　　Java代碼是怎么運行的？

　　Java虛擬機是如何加載Java類的?

　　JVM運行內存的分類

　　如何監控和診斷JVM堆內和堆外內存使用？

　　Java四引用是什么？

　　如何理解JVM內置的編譯或GC日志？

　　JVM的永久代中會發生垃圾回收么？

　　Java中的兩種異常類型是什么？他們有什么區別？

　　JVM是如何實現同步的？

　　Java內在模型是什么？

　　即使編譯器有哪些優化？

　　在什么情況下重復讀寫操作會被優化？

　　什么樣的垃圾才被回收？

　　什么時候會導致垃圾回收？

　　如何利用JFR和JMC監控Java程序？

　　如何利用UnsafeAPI繞開JVM的控制？

　　如何利用字節碼注入為已有代碼加料？

　　1、什么是Java虛擬機？為什么Java被稱作是“平臺無關的編程語言”？

　　Java虛擬機是一個可以執行Java字節碼的虛擬機進程。Java源文件被編譯成能被Java虛擬機執行的字節碼文件。

　　Java被設計成允許應用程序可以運行在任意的平臺，而不需要程序員為每一個平臺單獨重寫或者是重新編譯。Java虛擬機讓這個變為可能，因為它知道底層硬件平臺的指令長度和其他特性。

　　2、Java代碼是怎么運行的？

　　這個問題可以分三塊來回答：

　　為什么Java要在虛擬機里運行？

　　Java虛擬機具體是怎樣運行Java字節碼的？

　　Java虛擬機的運行效率究竟是怎么樣的？

　　Java之所以要在虛擬機中運行，是因為它提供了可移植性。一旦Java代碼被編譯為Java字節碼，便可以在不同平臺上的Java虛擬機實現上運行。此外，虛擬機還提供了一個代碼托管的環境，代替我們處理部分冗長而且容易出錯的事務，例如內存管理。

　　Java虛擬機將運行時內存區域劃分為五個部分，分別為方法區、堆、PC寄存器、Java方法棧和本地方法棧。Java程序編譯而成的class文件，需要先加載至方法區中，方能在Java虛擬機中運行。

　　為了提高運行效率，標準JDK中的HotSpot虛擬機采用的是一種混合執行的策略。首先，它會解釋執行Java字節碼，然后會將其中反復執行的熱點代碼，以方法為單位進行即時編譯，翻譯成機器碼后直接運行在底層硬件之上。HotSpot裝載了多個不同的即時編譯器，以便在編譯時間和生成代碼的執行效率之間做取舍。

　　3、Java虛擬機是如何加載Java類的?

　　Java虛擬機將字節流轉化為Java類的過程，可分為加載、鏈接以及初始化三大步驟。也可以用蓋房子來類比Java虛擬機中的類加載。

　　加載是指查找字節流，并且據此創建類的過程。以蓋房子為例，村里的Tony要蓋個房子，那么按照流程他得先找個建筑師，跟他說想要設計一個房型，比如說“一房、一廳、四衛”。這里的房型相當于類，而建筑師，就相當于類加載器。村里有許多建筑師，他們等級森嚴，但有著共同的祖師爺，叫啟動類加載器（bootclassloader）。

　　加載需要借助類加載器，在Java虛擬機中，類加載器使用了雙親委派模型，即接收到加載請求時，會先將請求轉發給父類加載器。

　　鏈接，是指將創建成的類合并至Java虛擬機中，使之能夠執行的過程。鏈接還分驗證、準備和解析三個階段。其中，解析階段為非必須的。

　　初始化，則是為標記為常量值的字段賦值，以及執行

　　4、如何監控和診斷JVM堆內和堆外內存使用？

　　了解JVM內存的方法有很多，具體能力范圍也有區別，簡單總結如下：

　　可以使用綜合性的圖形化工具，如JConsole、VisualVM（注意，從OracleJDK9開始，VisualVM已經不再包含在JDK安裝包中）等。這些工具具體使用起來相對比較直觀，直接連接到Java進程，然后就可以在圖形化界面里掌握內存使用情況。以JConsole為例，其內存頁面可以顯示常見的堆內存和各種堆外部分使用狀態。

　　也可以使用命令行工具進行運行時查詢，如jstat和jmap等工具都提供了一些選項，可以查看堆、方法區等使用數據。

　　或者，也可以使用jmap等提供的命令，生成堆轉儲（HeapDump）文件，然后利用jhat或EclipseMAT等堆轉儲分析工具進行詳細分析。

　　如果你使用的是Tomcat、Weblogic等JavaEE服務器，這些服務器同樣提供了內存管理相關的功能。

　　另外，從某種程度上來說，GC日志等輸出，同樣包含著豐富的信息。

　　這里有一個相對特殊的部分，就是是堆外內存中的直接內存，前面的工具基本不適用，可以使用JDK自帶的NativeMemoryTracking（NMT）特性，它會從JVM本地內存分配的角度進行解讀。

　　5、JVM的永久代中會發生垃圾回收么？

　　垃圾回收不會發生在永久代，如果永久代滿了或者是超過了臨界值，會觸發完全垃圾回收(FullGC)。如果你仔細查看垃圾收集器的輸出信息，就會發現永久代也是被回收的。這就是為什么正確的永久代大小對避免FullGC是非常重要的原因。

　　(注：Java8中已經移除了永久代，新加了一個叫做元數據區的native內存區)

　　6、在Java中，對象什么時候可以被垃圾回收？

　　當對象對當前使用這個對象的應用程序變得不可觸及的時候，這個對象就可以被回收了。

　　7、Java中的兩種異常類型是什么？他們有什么區別？

　　Java中有兩種異常：受檢查的(checked)異常和不受檢查的(unchecked)異常。不受檢查的異常不需要在方法或者是構造函數上聲明，就算方法或者是構造函數的執行可能會拋出這樣的異常，并且不受檢查的異常可以傳播到方法或者是構造函數的外面。相反，受檢查的異常必須要用throws語句在方法或者是構造函數上聲明。還有一些Java異常處理的小建議，我的專欄里都有提到。

　　8、JVM垃圾回收算法

　　標記-清除算法：首先標記出所有需要回收的對象，在標記完成后統一回收所有被標記的對象。

　　復制算法：將可用內存按容量劃分為大小相等的兩塊，每次只使用其中的一塊。當一塊內存用完了，將還存另外一塊上面，然后在把已使用過的內存空間一次清理掉。

　　標記-整理算法：標記過程與“標記-清除”算法一樣，但后續步驟不是直接對可回收對象進行清理，而是讓所一端移動，然后直接清理掉端邊界以外的內存。

　　分代收集算法：一般是把Java堆分為新生代和老年代，根據各個年代的特點采用最適當的收集算法。新生代都發現有大批對象死去，選用復制算法。老年代中因為對象存活率高，必須使用“標記-清理”或“標記-整理”算法來進行回收。

　　以上就是動力節點java培訓機構小編介紹的“JVM考點：高級Java工程師面試必備”的內容，希望對大家有幫助，如有疑問，請在線咨詢，有專業老師隨時為你服務。

相關推薦

面試題總結—高級Java工程師面試題

Java高級開發工程師面試題

秋招中高級Java面試題，10道詳解，死磕就對了

最新Java工程師面試題整理[社招篇]

大家都在收藏的中級常見Java工程師面試題

騰訊Java高級工程師高頻面試題