學習JVM是如何從入門到放棄的？

阿新 • • 發佈：2018-07-11

沒有 jvm的內存強制轉換 jmap 安全 javagc 空間不夠 page 容量

前言

只有光頭才能變強

JVM在準備面試的時候就有看了，一直沒時間寫筆記。現在到了一家公司實習，閑的時候就寫寫，刷刷JVM博客，刷刷電子書。

學習JVM的目的也很簡單：

能夠知道JVM是什麽，為我們幹了什麽，具體是怎麽幹的。能夠理解到一些初學時不懂的東西
在面試的時候有談資
能裝逼

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(圖片來源：https://zhuanlan.zhihu.com/p/25511795,侵刪)

聲明：全文默認指的是HotSpot VM

一、簡單聊聊JVM

1.1先來看看簡單的Java程序

現在我有一個JavaBean：


public class Java3y {

    // 姓名
    private String name;

    // 年齡
    private int age;

       //.....各種get/set方法/toString
}

一個測試類：


public class Java3yTest {

    public static void main(String[] args) {
        
        Java3y java3y = new Java3y();
        java3y.setName("Java3y");
        System.out.println(java3y);

    }
}

我們在初學的時候肯定用過javac來編譯.java文件代碼，用過java命令來執行編譯後生成的.class文件。

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Java源文件：

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在使用IDE點擊運行的時候其實就是將這兩個命令結合

起來了(編譯並運行)，方便我們開發。

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生成class文件

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解析class文件得到結果

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1.2編譯過程

.java文件是由Java源碼編譯器(上述所說的java.exe)來完成，流程圖如下所示：

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Java源碼編譯由以下三個過程組成：

分析和輸入到符號表
註解處理
語義分析和生成class文件

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1.2.1編譯時期-語法糖

語法糖可以看做是編譯器實現的一些“小把戲”，這些“小把戲”可能會使得效率“大提升”。

最值得說明的就是泛型了，這個語法糖可以說我們是經常會使用到的！

泛型只會在Java源碼中存在，編譯過後會被替換為原來的原生類型（Raw Type，也稱為裸類型）了。這個過程也被稱為：泛型擦除

。

有了泛型這顆語法糖以後：

代碼更加簡潔【不用強制轉換】
程序更加健壯【只要編譯時期沒有警告，那麽運行時期就不會出現ClassCastException異常】
可讀性和穩定性【在編寫集合的時候，就限定了類型】

了解泛型更多的知識：

https://segmentfault.com/a/1190000014120746

1.3JVM實現跨平臺

至此，我們通過java.exe編譯器編譯我們的.java源代碼文件生成出.class文件了！

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這些.class文件很明顯是不能直接運行的，它不像C語言(編譯cpp後生成exe文件直接運行)

這些.class文件是交由JVM來解析運行！

JVM是運行在操作系統之上的，每個操作系統的指令是不同的，而JDK是區分操作系統的，只要你的本地系統裝了JDK，這個JDK就是能夠和當前系統兼容的。
而class字節碼運行在JVM之上，所以不用關心class字節碼是在哪個操作系統編譯的，只要符合JVM規範，那麽，這個字節碼文件就是可運行的。
所以Java就做到了跨平臺--->一次編譯，到處運行！

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1.4class文件和JVM的恩怨情仇

1.4.1類的加載時機

現在我們例子中生成的兩個.class文件都會直接被加載到JVM中嗎？？

虛擬機規範則是嚴格規定了有且只有5種情況必須立即對類進行“初始化”(class文件加載到JVM中)：

創建類的實例(new 的方式)。訪問某個類或接口的靜態變量，或者對該靜態變量賦值，調用類的靜態方法
反射的方式
初始化某個類的子類，則其父類也會被初始化
Java虛擬機啟動時被標明為啟動類的類，直接使用java.exe命令來運行某個主類（包含main方法的那個類）
當使用JDK1.7的動態語言支持時(....)

所以說：

Java類的加載是動態的，它並不會一次性將所有類全部加載後再運行，而是保證程序運行的基礎類(像是基類)完全加載到jvm中，至於其他類，則在需要的時候才加載。這當然就是為了節省內存開銷。

1.4.2如何將類加載到jvm

class文件是通過類的加載器裝載到jvm中的！

Java默認有三種類加載器：

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各個加載器的工作責任：

1）Bootstrap ClassLoader：負責加載$JAVA_HOME中jre/lib/rt.jar裏所有的class，由C++實現，不是ClassLoader子類
2）Extension ClassLoader：負責加載java平臺中擴展功能的一些jar包，包括$JAVA_HOME中jre/lib/*.jar或-Djava.ext.dirs指定目錄下的jar包
3）App ClassLoader：負責記載classpath中指定的jar包及目錄中class

工作過程：

1、當AppClassLoader加載一個class時，它首先不會自己去嘗試加載這個類，而是把類加載請求委派給父類加載器ExtClassLoader去完成。
2、當ExtClassLoader加載一個class時，它首先也不會自己去嘗試加載這個類，而是把類加載請求委派給BootStrapClassLoader去完成。
3、如果BootStrapClassLoader加載失敗（例如在$JAVA_HOME/jre/lib裏未查找到該class），會使用ExtClassLoader來嘗試加載；
4、若ExtClassLoader也加載失敗，則會使用AppClassLoader來加載
5、如果AppClassLoader也加載失敗，則會報出異常ClassNotFoundException

其實這就是所謂的雙親委派模型。簡單來說：如果一個類加載器收到了類加載的請求，它首先不會自己去嘗試加載這個類，而是把請求委托給父加載器去完成，依次向上。

好處：

防止內存中出現多份同樣的字節碼(安全性角度)

特別說明：

類加載器在成功加載某個類之後，會把得到的 java.lang.Class類的實例緩存起來。下次再請求加載該類的時候，類加載器會直接使用緩存的類的實例，而不會嘗試再次加載。

1.4.2類加載詳細過程

加載器加載到jvm中，接下來其實又分了好幾個步驟：

加載，查找並加載類的二進制數據，在Java堆中也創建一個java.lang.Class類的對象。
連接，連接又包含三塊內容：驗證、準備、初始化。
- 1）驗證，文件格式、元數據、字節碼、符號引用驗證；
- 2）準備，為類的靜態變量分配內存，並將其初始化為默認值；
- 3）解析，把類中的符號引用轉換為直接引用
初始化，為類的靜態變量賦予正確的初始值。

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1.4.3JIT即時編輯器

一般我們可能會想：JVM在加載了這些class文件以後，針對這些字節碼，逐條取出，逐條執行-->解析器解析。

但如果是這樣的話，那就太慢了！

我們的JVM是這樣實現的：

就是把這些Java字節碼重新編譯優化，生成機器碼，讓CPU直接執行。這樣編出來的代碼效率會更高。
編譯也是要花費時間的，我們一般對熱點代碼做編譯，非熱點代碼直接解析就好了。

熱點代碼解釋：一、多次調用的方法。二、多次執行的循環體

使用熱點探測來檢測是否為熱點代碼，熱點探測有兩種方式：

采樣
計數器

目前HotSpot使用的是計數器的方式，它為每個方法準備了兩類計數器：

方法調用計數器（Invocation Counter）
回邊計數器（Back EdgeCounter）。
在確定虛擬機運行參數的前提下，這兩個計數器都有一個確定的閾值，當計數器超過閾值溢出了，就會觸發JIT編譯。

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1.4.4回到例子中

按我們程序來走，我們的Java3yTest.class文件會被AppClassLoader加載器(因為ExtClassLoader和BootStrap加載器都不會加載它[雙親委派模型])加載到JVM中。

隨後發現了要使用Java3y這個類，我們的Java3y.class文件會被AppClassLoader加載器(因為ExtClassLoader和BootStrap加載器都不會加載它[雙親委派模型])加載到JVM中

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詳情參考：

https://www.mrsssswan.club/2018/06/30/jvm-start1/---淺解JVM加載class文件
https://zhuanlan.zhihu.com/p/28476709---JVM雜談之JIT

擴展閱讀：

https://www.ibm.com/developerworks/cn/java/j-lo-classloader/---深入探討 Java 類加載器
https://www.ibm.com/developerworks/cn/java/j-lo-just-in-time/---深入淺出 JIT 編譯器
https://www.zhihu.com/question/46719811---Java 類加載器（ClassLoader）的實際使用場景有哪些？

1.5類加載完以後JVM幹了什麽？

在類加載檢查通過後，接下來虛擬機將為新生對象分配內存。

1.5.1JVM的內存模型

首先我們來了解一下JVM的內存模型的怎麽樣的：

基於jdk1.8畫的JVM的內存模型--->我畫得比較細。

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簡單看了一下內存模型，簡單看看每個區域究竟存儲的是什麽(幹的是什麽)：

堆：存放對象實例，幾乎所有的對象實例都在這裏分配內存
虛擬機棧：虛擬機棧描述的是Java方法執行的內存模型：每個方法被執行的時候都會同時創建一個棧幀（Stack Frame）用於存儲局部變量表、操作棧、動態鏈接、方法出口等信息
本地方法棧：本地方法棧則是為虛擬機使用到的Native方法服務。
方法區：存儲已被虛擬機加載的類元數據信息(元空間)
程序計數器：當前線程所執行的字節碼的行號指示器

1.5.2例子中的流程

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我來宏觀簡述一下我們的例子中的工作流程：

1、通過java.exe運行Java3yTest.class，隨後被加載到JVM中，元空間存儲著類的信息(包括類的名稱、方法信息、字段信息..)。
2、然後JVM找到Java3yTest的主函數入口(main)，為main函數創建棧幀，開始執行main函數
3、main函數的第一條命令是Java3y java3y = new Java3y();就是讓JVM創建一個Java3y對象，但是這時候方法區中沒有Java3y類的信息，所以JVM馬上加載Java3y類，把Java3y類的類型信息放到方法區中(元空間)
4、加載完Java3y類之後，Java虛擬機做的第一件事情就是在堆區中為一個新的Java3y實例分配內存, 然後調用構造函數初始化Java3y實例，這個Java3y實例持有著指向方法區的Java3y類的類型信息（其中包含有方法表，java動態綁定的底層實現）的引用
5、當使用java3y.setName("Java3y");的時候，JVM根據java3y引用找到Java3y對象，然後根據Java3y對象持有的引用定位到方法區中Java3y類的類型信息的方法表，獲得setName()函數的字節碼的地址
6、為setName()函數創建棧幀，開始運行setName()函數

從微觀上其實還做了很多東西，正如上面所說的類加載過程（加載-->連接(驗證，準備，解析)-->初始化)，在類加載完之後jvm為其分配內存(分配內存中也做了非常多的事)。由於這些步驟並不是一步一步往下走，會有很多的“混沌bootstrap”的過程，所以很難描述清楚。

擴展閱讀(先有Class對象還是先有Object)：https://www.zhihu.com/question/30301819

參考資料：

http://www.cnblogs.com/qiumingcheng/p/5398610.html---Java程序編譯和運行的過程
https://zhuanlan.zhihu.com/p/25713880---Java JVM 運行機制及基本原理

1.6簡單聊聊各種常量池

在寫這篇文章的時候，原本以為我對String s = "aaa";類似這些題目已經是不成問題了，直到我遇到了String.intern()這樣的方法與諸如String s1 = new String("1") + new String("2");混合一起用的時候

我發現，我還是太年輕了。

首先我是先閱讀了美團技術團隊的這篇文章：https://tech.meituan.com/in_depth_understanding_string_intern.html---深入解析String#intern

嗯，然後就懵逼了。我摘抄一下他的例子：


public static void main(String[] args) {
    String s = new String("1");
    s.intern();
    String s2 = "1";
    System.out.println(s == s2);

    String s3 = new String("1") + new String("1");
    s3.intern();
    String s4 = "11";
    System.out.println(s3 == s4);
}

打印結果是

jdk7,8下false true

調換一下位置後：


public static void main(String[] args) {

    String s = new String("1");
    String s2 = "1";
    s.intern();
    System.out.println(s == s2);

    String s3 = new String("1") + new String("1");
    String s4 = "11";
    s3.intern();
    System.out.println(s3 == s4);
}

打印結果為：

jdk7,8下false false

文章中有很詳細的解析，但我簡單閱讀了幾次以後還是很懵逼。所以我知道了自己的知識點還存在漏洞，後面閱讀了一下R大之前寫過的文章：

http://rednaxelafx.iteye.com/blog/774673#comments---請別再拿“String s = new String("xyz");創建了多少個String實例”來面試了吧

看完了之後，就更加懵逼了。

後來，在zhihu上看到了這個回答：

https://www.zhihu.com/question/55994121---Java 中new String("字面量") 中 "字面量" 是何時進入字符串常量池的?

結合網上資料和自己的思考，下面整理一下對常量池的理解~~

1.6.1各個常量池的情況

針對於jdk1.7之後：

常量池位於堆中
運行時常量池位於堆中
字符串常量池位於堆中

常量池存儲的是：

字面量(Literal)：文本字符串等---->用雙引號引起來的字符串字面量都會進這裏面
符號引用(Symbolic References)
- 類和接口的全限定名(Full Qualified Name)
- 字段的名稱和描述符(Descriptor)
- 方法的名稱和描述符

常量池（Constant Pool Table），用於存放編譯期生成的各種字面量和符號引用，這部分內容將在類加載後進入方法區的運行時常量池中存放--->來源：深入理解Java虛擬機 JVM高級特性與最佳實踐（第二版）

現在我們的運行時常量池只是換了一個位置(原本來方法區，現在在堆中),但可以明確的是：類加載後，常量池中的數據會在運行時常量池中存放！

HotSpot VM裏，記錄interned string的一個全局表叫做StringTable，它本質上就是個HashSet

字符串常量池只存儲引用，不存儲內容！

再來看一下我們的intern方法：


 * When the intern method is invoked, if the pool already contains a
 * string equal to this {@code String} object as determined by
 * the {@link #equals(Object)} method, then the string from the pool is
 * returned. Otherwise, this {@code String} object is added to the
 * pool and a reference to this {@code String} object is returned.

如果常量池中存在當前字符串，那麽直接返回常量池中它的引用。
如果常量池中沒有此字符串, 會將此字符串引用保存到常量池中後, 再直接返回該字符串的引用！

1.6.2解析題目

本來打算寫註釋的方式來解釋的，但好像挺難說清楚的。我還是畫圖吧...


public static void main(String[] args) {

    //  1.1在堆中創建"1"字符串對象
    //  1.2字符串常量池引用"1"字符串對象
    //  1.3s引用指向堆中"1"字符串對象
    String s = new String("1");

    // 2. 發現字符串常量池中已經存在"1"字符串對象，直接返回字符串常量池中對堆的引用(但沒有接收)-->s引用還是指向著堆中的對象
    s.intern();

    // 3. 發現字符串常量池已經保存了該對象的引用了，直接返回字符串常量池對堆中字符串的引用
    String s2 = "1";

    // 4. s指向的是堆中對象的引用，s2指向的是在字符串常量池對堆中對象的引用
    System.out.println(s == s2);// false
    System.out.println("-----------關註公眾號：Java3y-------------");
}

第一句：String s = new String("1");

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第二句：s.intern();發現字符串常量池中已經存在"1"字符串對象，直接返回字符串常量池中對堆的引用(但沒有接收)-->此時s引用還是指向著堆中的對象

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第三句：String s2 = "1";發現字符串常量池已經保存了該對象的引用了，直接返回字符串常量池對堆中字符串的引用

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很容易看到，兩條引用是不一樣的！所以返回false。


    public static void main(String[] args) {

        System.out.println("-----------關註公眾號：Java3y-------------");

        // 1. 在堆中首先創建了兩個“1”對象
        // 1.1 +號運算符解析成stringBuilder，最後toString()，最終在堆中創建出"11"對象
        // 1.2 註意：此時"11"對象並沒有在字符串常量池中保存引用
        String s3 = new String("1") + new String("1");

        // 2. 發現"11"對象並沒有在字符串常量池中存在，於是將"11"對象在字符串常量池中保存當前字符串的引用，並返回當前字符串的引用
        s3.intern();

        // 3. 發現字符串常量池已經存在引用了，直接返回(拿到的也是與s3相同指向的引用)
        String s4 = "11";
        System.out.println(s3 == s4); // true
    }

第一句：String s3 = new String("1") + new String("1");在堆中首先創建了兩個“1”對象。
+號運算符解析成stringBuilder，最後toString()，最終在堆中創建出"11"對象。註意：此時"11"對象並沒有在字符串常量池中保存引用。

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第二句：s3.intern();發現"11"對象並沒有在字符串常量池中，於是將"11"對象在字符串常量池中保存當前字符串的引用，並返回當前字符串的引用(但沒有接收)

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第三句：String s4 = "11";發現字符串常量池已經存在引用了，直接返回(拿到的也是與s3相同指向的引用)

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根據上述所說的：最後會返回true~~~

如果還是不太清楚的同學，可以試著接收一下intern()方法的返回值，再看看上述的圖，應該就可以理解了。

下面的就由各位來做做，看是不是掌握了：


    public static void main(String[] args) {

        String s = new String("1");
        String s2 = "1";
        s.intern();
        System.out.println(s == s2);//false

        String s3 = new String("1") + new String("1");
        String s4 = "11";
        s3.intern();
        System.out.println(s3 == s4);//false
    }

還有：


    public static void main(String[] args) {
        String s1 = new String("he") + new String("llo");
        String s2 = new String("h") + new String("ello");
        String s3 = s1.intern();
        String s4 = s2.intern();
        System.out.println(s1 == s3);// true
        System.out.println(s1 == s4);// true
    }

1.7GC垃圾回收

可以說GC垃圾回收是JVM中一個非常重要的知識點，應該非常詳細去講解的。但在我學習的途中，我已經發現了有很好的文章去講解垃圾回收的了。

所以，這裏我只簡單介紹一下垃圾回收的東西，詳細的可以到下面的面試題中查閱和最後給出相關的資料閱
讀吧~

1.7.1JVM垃圾回收簡單介紹

在C++中，我們知道創建出的對象是需要手動去delete掉的。我們Java程序運行在JVM中，JVM可以幫我們“自動”回收不需要的對象，對我們來說是十分方便的。

雖然說“自動”回收了我們不需要的對象，但如果我們想變強，就要變禿..不對，就要去了解一下它究竟是怎麽幹的，理論的知識有哪些。

首先，JVM回收的是垃圾，垃圾就是我們程序中已經是不需要的了。垃圾收集器在對堆進行回收前，第一件事情就是要確定這些對象之中哪些還“存活”著，哪些已經“死去”。判斷哪些對象“死去”常用有兩種方式：

引用計數法-->這種難以解決對象之間的循環引用的問題
可達性分析算法-->主流的JVM采用的是這種方式

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現在已經可以判斷哪些對象已經“死去”了，我們現在要對這些“死去”的對象進行回收，回收也有好幾種算法：

標記-清除算法
復制算法
標記-整理算法
分代收集算法

(這些算法詳情可看下面的面試題內容)~

無論是可達性分析算法，還是垃圾回收算法，JVM使用的都是準確式GC。JVM是使用一組稱為OopMap的數據結構，來存儲所有的對象引用(這樣就不用遍歷整個內存去查找了，時間換空間)。
並且不會將所有的指令都生成OopMap，只會在安全點上生成OopMap，在安全區域上開始GC。

在OopMap的協助下，HotSpot可以快速且準確地完成GC Roots枚舉（可達性分析）。

上面所講的垃圾收集算法只能算是方法論，落地實現的是垃圾收集器：

Serial收集器
ParNew收集器
Parallel Scavenge收集器
Serial Old收集器
Parallel Old收集器
CMS收集器
G1收集器

上面這些收集器大部分是可以互相組合使用的

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1.8JVM參數與調優

很多做過JavaWeb項目(ssh/ssm)這樣的同學可能都會遇到過OutOfMemory這樣的錯誤。一般解決起來也很方便，在啟動的時候加個參數就行了。

上面也說了很多關於JVM的東西--->JVM對內存的劃分啊，JVM各種的垃圾收集器啊。

內存的分配的大小啊，使用哪個收集器啊，這些都可以由我們根據需求，現實情況來指定的，這裏就不詳細說了，等真正用到的時候才回來填坑吧~~~~

參考資料：

http://www.cnblogs.com/redcreen/archive/2011/05/04/2037057.html---JVM系列三:JVM參數設置、分析

二、JVM面試題

拿些常見的JVM面試題來做做，加深一下理解和查缺補漏：

1、詳細jvm內存模型
2、講講什麽情況下回出現內存溢出，內存泄漏？
3、說說Java線程棧
4、JVM 年輕代到年老代的晉升過程的判斷條件是什麽呢？
5、JVM 出現 fullGC 很頻繁，怎麽去線上排查問題？
6、類加載為什麽要使用雙親委派模式，有沒有什麽場景是打破了這個模式？
7、類的實例化順序
8、JVM垃圾回收機制，何時觸發MinorGC等操作
9、JVM 中一次完整的 GC 流程（從 ygc 到 fgc）是怎樣的
10、各種回收器，各自優缺點，重點CMS、G1
11、各種回收算法
12、OOM錯誤，stackoverflow錯誤，permgen space錯誤

題目來源：

https://www.jianshu.com/p/a07d1d4004b0

2.1詳細jvm內存模型

根據 JVM 規範，JVM 內存共分為虛擬機棧、堆、方法區、程序計數器、本地方法棧五個部分。

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具體可能會聊聊jdk1.7以前的PermGen（永久代），替換成Metaspace（元空間）

原本永久代存儲的數據：符號引用(Symbols)轉移到了native heap；字面量(interned strings)轉移到了java heap；類的靜態變量(class statics)轉移到了java heap
Metaspace（元空間）存儲的是類的元數據信息（metadata）
元空間的本質和永久代類似，都是對JVM規範中方法區的實現。不過元空間與永久代之間最大的區別在於：元空間並不在虛擬機中，而是使用本地內存。
替換的好處：一、字符串存在永久代中，容易出現性能問題和內存溢出。二、永久代會為 GC 帶來不必要的復雜度，並且回收效率偏低

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圖片來源：https://blog.csdn.net/tophawk/article/details/78704074

參考資料：

https://www.cnblogs.com/paddix/p/5309550.html

2.2講講什麽情況下回出現內存溢出，內存泄漏？

內存泄漏的原因很簡單：

對象是可達的(一直被引用)
但是對象不會被使用

常見的內存泄漏例子：


 public static void main(String[] args) {

        Set set = new HashSet();

        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            Object object = new Object();
            set.add(object);

            // 設置為空，這對象我不再用了
            object = null;
        }

        // 但是set集合中還維護這obj的引用，gc不會回收object對象
        System.out.println(set);
    }

解決這個內存泄漏問題也很簡單，將set設置為null，那就可以避免上訴內存泄漏問題了。其他內存泄漏得一步一步分析了。

內存泄漏參考資料：

https://www.ibm.com/developerworks/cn/java/l-JavaMemoryLeak/

內存溢出的原因：

內存泄露導致堆棧內存不斷增大，從而引發內存溢出。
大量的jar，class文件加載，裝載類的空間不夠，溢出
操作大量的對象導致堆內存空間已經用滿了，溢出
nio直接操作內存，內存過大導致溢出

解決：

查看程序是否存在內存泄漏的問題
設置參數加大空間
代碼中是否存在死循環或循環產生過多重復的對象實體、
查看是否使用了nio直接操作內存。

參考資料：

https://www.cnblogs.com/bingosblog/p/6661527.html
http://www.importnew.com/14604.html

2.3說說線程棧

這裏的線程棧應該指的是虛擬機棧吧...

JVM規範讓每個Java線程擁有自己的獨立的JVM棧，也就是Java方法的調用棧。

當方法調用的時候，會生成一個棧幀。棧幀是保存在虛擬機棧中的，棧幀存儲了方法的局部變量表、操作數棧、動態連接和方法返回地址等信息

線程運行過程中，只有一個棧幀是處於活躍狀態，稱為“當前活躍棧幀”，當前活動棧幀始終是虛擬機棧的棧頂元素。

通過jstack工具查看線程狀態

參考資料：

http://wangwengcn.iteye.com/blog/1622195
https://www.cnblogs.com/Codenewbie/p/6184898.html
https://blog.csdn.net/u011734144/article/details/60965155

2.4JVM 年輕代到年老代的晉升過程的判斷條件是什麽呢？

部分對象會在From和To區域中復制來復制去,如此交換15次(由JVM參數MaxTenuringThreshold決定,這個參數默認是15),最終如果還是存活,就存入到老年代。
如果對象的大小大於Eden的二分之一會直接分配在old，如果old也分配不下，會做一次majorGC，如果小於eden的一半但是沒有足夠的空間，就進行minorgc也就是新生代GC。
minor gc後，survivor仍然放不下，則放到老年代
動態年齡判斷，大於等於某個年齡的對象超過了survivor空間一半，大於等於某個年齡的對象直接進入老年代

2.5JVM 出現 fullGC 很頻繁，怎麽去線上排查問題

這題就依據full GC的觸發條件來做：

如果有perm gen的話(jdk1.8就沒了)，要給perm gen分配空間，但沒有足夠的空間時，會觸發full gc。
- 所以看看是不是perm gen區的值設置得太小了。
System.gc()方法的調用
- 這個一般沒人去調用吧~~~
當統計得到的Minor GC晉升到舊生代的平均大小大於老年代的剩余空間，則會觸發full gc(這就可以從多個角度上看了)
- 是不是頻繁創建了大對象(也有可能eden區設置過小)(大對象直接分配在老年代中，導致老年代空間不足--->從而頻繁gc)
- 是不是老年代的空間設置過小了(Minor GC幾個對象就大於老年代的剩余空間了)

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2.6類加載為什麽要使用雙親委派模式，有沒有什麽場景是打破了這個模式？

雙親委托模型的重要用途是為了解決類載入過程中的安全性問題。

假設有一個開發者自己編寫了一個名為java.lang.Object的類，想借此欺騙JVM。現在他要使用自定義ClassLoader來加載自己編寫的java.lang.Object類。
然而幸運的是，雙親委托模型不會讓他成功。因為JVM會優先在Bootstrap ClassLoader的路徑下找到java.lang.Object類，並載入它

Java的類加載是否一定遵循雙親委托模型？

在實際開發中，我們可以通過自定義ClassLoader，並重寫父類的loadClass方法，來打破這一機制。
SPI就是打破了雙親委托機制的(SPI：服務提供發現)。SPI資料：
- https://zhuanlan.zhihu.com/p/28909673
- https://www.cnblogs.com/huzi007/p/6679215.html
- https://blog.csdn.net/sigangjun/article/details/79071850

參考資料：

https://blog.csdn.net/markzy/article/details/53192993

2.7類的實例化順序

1．父類靜態成員和靜態初始化塊，按在代碼中出現的順序依次執行
2．子類靜態成員和靜態初始化塊，按在代碼中出現的順序依次執行
3．父類實例成員和實例初始化塊，按在代碼中出現的順序依次執行
4．父類構造方法
5．子類實例成員和實例初始化塊，按在代碼中出現的順序依次執行
6．子類構造方法

檢驗一下是不是真懂了：


class Dervied extends Base {


    private String name = "Java3y";

    public Dervied() {
        tellName();
        printName();
    }

    public void tellName() {
        System.out.println("Dervied tell name: " + name);
    }

    public void printName() {
        System.out.println("Dervied print name: " + name);
    }

    public static void main(String[] args) {

        new Dervied();
    }
}

class Base {

    private String name = "公眾號";

    public Base() {
        tellName();
        printName();
    }

    public void tellName() {
        System.out.println("Base tell name: " + name);
    }

    public void printName() {
        System.out.println("Base print name: " + name);
    }
}

輸出數據：


Dervied tell name: null
Dervied print name: null
Dervied tell name: Java3y
Dervied print name: Java3y

第一次做錯的同學點個贊，加個關註不過分吧(hahaha

2.8JVM垃圾回收機制，何時觸發MinorGC等操作

當young gen中的eden區分配滿的時候觸發MinorGC(新生代的空間不夠放的時候).

2.9JVM 中一次完整的 GC 流程（從 ygc 到 fgc）是怎樣的

這題不是很明白意思(水平有限...如果知道這題的意思可在評論區留言呀~~)

因為按我的理解：執行fgc是不會執行ygc的呀~~

YGC和FGC是什麽

YGC ：對新生代堆進行gc。頻率比較高，因為大部分對象的存活壽命較短，在新生代裏被回收。性能耗費較小。
FGC ：全堆範圍的gc。默認堆空間使用到達80%(可調整)的時候會觸發fgc。以我們生產環境為例，一般比較少會觸發fgc，有時10天或一周左右會有一次。

什麽時候執行YGC和FGC

a.eden空間不足,執行 young gc
b.old空間不足，perm空間不足，調用方法System.gc() ，ygc時的悲觀策略, dump live的內存信息時(jmap –dump:live)，都會執行full gc

2.10各種回收算法

GC最基礎的算法有三種：

標記 -清除算法
復制算法
標記-壓縮算法
我們常用的垃圾回收器一般都采用分代收集算法(其實就是組合上面的算法，不同的區域使用不同的算法)。

具體：

標記-清除算法，“標記-清除”（Mark-Sweep）算法，如它的名字一樣，算法分為“標記”和“清除”兩個階段：首先標記出所有需要回收的對象，在標記完成後統一回收掉所有被標記的對象。
復制算法，“復制”（Copying）的收集算法，它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。當這一塊的內存用完了，就將還存活著的對象復制到另外一塊上面，然後再把已使用過的內存空間一次清理掉。
標記-壓縮算法，標記過程仍然與“標記-清除”算法一樣，但後續步驟不是直接對可回收對象進行清理，而是讓所有存活的對象都向一端移動，然後直接清理掉端邊界以外的內存
分代收集算法，“分代收集”（Generational Collection）算法，把Java堆分為新生代和老年代，這樣就可以根據各個年代的特點采用最適當的收集算法。

2.11各種回收器，各自優缺點，重點CMS、G1

圖來源於《深入理解Java虛擬機：JVM高級特效與最佳實現》，圖中兩個收集器之間有連線，說明它們可以配合使用.

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Serial收集器，串行收集器是最古老，最穩定以及效率高的收集器，但可能會產生較長的停頓，只使用一個線程去回收。
ParNew收集器，ParNew收集器其實就是Serial收集器的多線程版本。
Parallel收集器，Parallel Scavenge收集器類似ParNew收集器，Parallel收集器更關註系統的吞吐量。
Parallel Old收集器，Parallel Old是Parallel Scavenge收集器的老年代版本，使用多線程“標記－整理”算法
CMS收集器，CMS（Concurrent Mark Sweep）收集器是一種以獲取最短回收停頓時間為目標的收集器。它需要消耗額外的CPU和內存資源，在CPU和內存資源緊張，CPU較少時，會加重系統負擔。CMS無法處理浮動垃圾。CMS的“標記-清除”算法，會導致大量空間碎片的產生。
G1收集器，G1 (Garbage-First)是一款面向服務器的垃圾收集器,主要針對配備多顆處理器及大容量內存的機器. 以極高概率滿足GC停頓時間要求的同時,還具備高吞吐量性能特征。

2.12stackoverflow錯誤，permgen space錯誤

stackoverflow錯誤主要出現：

在虛擬機棧中(線程請求的棧深度大於虛擬機棧鎖允許的最大深度)

permgen space錯誤(針對jdk之前1.7版本)：

大量加載class文件
常量池內存溢出

三、總結

總的來說，JVM在初級的層面上還是偏理論多，可能要做具體的東西才會有更深的體會。這篇主要是入個門吧~

這篇文章懶懶散散也算把JVM比較重要的知識點理了一遍了，後面打算學學，寫寫SpringCloud的東西。

參考資料：

《深入理解Java虛擬機 JVM高級特性與最佳實踐（第二版）》
純潔的微笑jvm專欄：https://zhuanlan.zhihu.com/p/25511795
SexyCode jvm專欄：https://blog.csdn.net/column/details/15618.html?&page=1
javaGC流程：https://blog.csdn.net/yangyang12345555/article/details/79257171

如果文章有錯的地方歡迎指正，大家互相交流。習慣在微信看技術文章，想要獲取更多的Java資源的同學，可以關註微信公眾號:Java3y。為了大家方便，剛新建了一下qq群：742919422，大家也可以去交流交流。謝謝支持了！希望能多介紹給其他有需要的朋友

文章的目錄導航：

https://zhongfucheng.bitcron.com/post/shou-ji/wen-zhang-dao-hang

學習JVM是如何從入門到放棄的？

學習JVM是如何從入門到放棄的？

前言

一、簡單聊聊JVM

1.1先來看看簡單的Java程序

1.2編譯過程

1.2.1編譯時期-語法糖

1.3JVM實現跨平臺

1.4class文件和JVM的恩怨情仇

1.4.1類的加載時機

1.4.2如何將類加載到jvm

1.4.2類加載詳細過程

1.4.3JIT即時編輯器

1.4.4回到例子中

1.5類加載完以後JVM幹了什麽？

1.5.1JVM的內存模型

1.5.2例子中的流程

1.6簡單聊聊各種常量池

1.6.1各個常量池的情況

1.6.2解析題目

1.7GC垃圾回收

1.7.1JVM垃圾回收簡單介紹

1.8JVM參數與調優

二、JVM面試題

2.1詳細jvm內存模型

2.2講講什麽情況下回出現內存溢出，內存泄漏？

2.3說說線程棧

2.4JVM 年輕代到年老代的晉升過程的判斷條件是什麽呢？

2.5JVM 出現 fullGC 很頻繁，怎麽去線上排查問題

2.6類加載為什麽要使用雙親委派模式，有沒有什麽場景是打破了這個模式？

2.7類的實例化順序

2.8JVM垃圾回收機制，何時觸發MinorGC等操作

2.9JVM 中一次完整的 GC 流程（從 ygc 到 fgc）是怎樣的

2.10各種回收算法

2.11各種回收器，各自優缺點，重點CMS、G1

2.12stackoverflow錯誤，permgen space錯誤

三、總結

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