底层探究之JVM篇

1.谁来负责将Class文件加载到内存?

类装载器；但类装载器只负责装在，是否可以执行由执行引擎决定。

2. .class文件存在内存哪个位置

方法区；存放的类信息包括：变量名、方法名、方法代码、访问权限等等

3.Class对象存储在哪里？一个类什么时候进入JVM？

堆；

1. 虚拟机启动时，执行main()方法的时候
2. new对象的时候
3. 读取静态字段或静态方法的时候

4.如下代码输出的结果是什么？

public class Main {
    static {
        System.out.println("Main static");
    }
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("Main main begin");
        Son a = new Son();
        System.out.println(Son.width);
        Son b = new Son();
    }
}

class Father {
    static {
        System.out.println("Father static");
    }
}

class Son extends Father{
    public static int width = 60;
    static {
        System.out.println("Son static");
        width = 30;
    }

    public Son() {
        System.out.println("Son Init");
    }
}

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Main static       // 执行Main的<clinit>方法
Main main begin   
Father static     // 执行Father的<clinit>方法
Son static        // 执行Son的<clinit>方法
Son Init          // 执行Son的<init>方法
30
Son Init          // 执行Son的<init>方法

5.调用一个类的final字段会触发初始化吗？调用静态方法呢？聊一下什么是类的主动引用

1. 只调用final字段不会触发类的初始化
2. 调用静态方法，会先触发类的初始化
3. 反射调用也会触发
4. 先初始化父类，再初始化子类。
5. 详见类的初始化顺序

6.你能想到哪些引用类但没有触发类的初始化的例子（被动引用）？

1. 通过子类引用父类static变量，例如Son.count，count是父类的变量
2. 定义数组类，例如new Student[10]
3. 只引用static final修饰的变量
4. 详见类的初始化顺序

7.JVM中的程序计数器有什么用？

• 每个线程都有一个程序计数器
• 记录字节码指令地址
• 当多线程切换恢复时，通过程序计数器接着执行下一条指令

8.JVM的栈与堆分别存放什么，有什么区别？

• 栈
  • 存放基本数据类型、局部变量；如果是对象，则只存放地址；
  • 方法执行完毕(栈帧出栈)立即释放；
  • 由于只存在单线程，其他线程无法访问；
• 堆
  • 所有线程共享
  • 用完后靠GC回收
  • 堆内对象的变量都有默认值

9.什么是短命对象？什么是长命对象？

• 长命对象：一直被引用就是长命对象
• 短命对象：例如方法执行完毕就没人引用，即出栈后无引用
• 在JVM中，大部分都是短命对象；少数对象长期存活

10.什么是年轻代与老年代？

年轻代存储短命对象；老年代存储长命对象。

11.堆的内部结构是怎样的？

年轻代和老年代的内存占比是1：2，年轻代还被划分如图所示的两个区域(Eden和Surivior)

12.压测理论分析：QPS=1000大概需要多少内存？

1. 假设商品列表有10个字段，平均每个字段100字节，10*100≈1KB
2. 访问一页是10条数据，每次访问会产生10KB
3. 1000*10KM≈10MB，每秒大概需要10M

13.QPS=1000要保证YGC不能再一分钟内被触发，JVM参数该如何配置？

• 年轻代内存不足的时候（Eden和From区不够）触发YoungGC，即堆内存
• 1s=10M，那么一分钟10*60=600M
• young:old=1:2=600:1200，堆内存需要配置为1800M

14.Object对象在堆中以什么形式存储？

• 由4部分组成，MarkWord、class对象指针、数据内容和对其填充
• class对象指针指向方法区，方法区记录类的信息，如字段、方法、常量等

15.MarkWord是什么？记录了哪些东西

1. MarkWord是对象头信息一部分，对象头包含MarkWord和class对象指针
2. 记录锁状态、锁类型、锁状态、偏向锁信息

16.你MarkWord记录了锁的信息，记录的是什么锁？什么情况会产生锁？

• 无锁、匿名偏向锁、偏向锁、轻量级锁、重量级锁
• MarkWord记录锁的信息，没有数据访问时是无锁001
• 当有一个线程访问时，会产生匿名偏向锁101

17.那么匿名偏向锁和偏向锁的关系是什么？

1. 线程第一次进入同步块，会记录线程ID，也就是使用同步代码块才会产生偏向锁
2. 下一个线程进入代码块会判断是不是这个线程
3. 如果不是，则尝试使用CAS替换线程ID，如果替换失败代表之前的线程还在，此时升级为轻量级锁
4. 偏向锁的功能是在无竞争的情况下减少锁竞争的开销

18.什么时候升级成轻量级锁？

1. 当线程访问带有偏向锁的资源，会使用CAS尝试获取
2. 根据自适应自旋算法，自旋到一定次数还没获取到，会升级成重量级锁

19.谈谈重量级锁。

1. 清理级锁一直自旋获取失败，会升级成重量级锁
2. 重量级锁依赖于操作系统互斥量实现，线程进入阻塞状态
3. 进入阻塞状态将不在销毁资源，但是唤醒需要更长的时间