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面试的时候，很多面试官问 JVM 的时候，我们作为一个开发者，很多时候很难 Get 到面试官提问的要点，因为 JVM 确实太多了，从程序计数器开始，然后堆，然后栈，但是面试的时候却总是回答不好这个问题，很多情况就是没有系统的去看过所以回答面试题的时候，会出现语无伦次，这一块内容，那边一块内容，总是回答不好，几天阿粉就来分享给大家一个 JVM 的面试教程，对你有用的话，点赞关注和收藏一波。
你对 JVM 了解么?
首先，问这个问题的，一般都是问完了一些基础了，这时候需要你自己从头开始说 JVM 了，很多人实际上想到就是垃圾回收机制，确实，没错，但是，如果你直接就开始说是不是垃圾回收机制的时候，就已经有点答非所问了。
为什么这么说，因为 JVM 的垃圾回收机制，都是发生在 堆内存 的，但是，JVM 的划分可不是只要堆内存的，这时候回答应该怎么回答?
** JVM 的内部结构，最主要的内部结构是什么!**
JVM 分成了两个部分
1.线程共享区域
2.线程私有区域
线程共享区域包含：堆(Heap)、方法区
线程私有区域包含：程序计数器、虚拟机栈(Stack)、本地方法栈
因为 JVM ，那可是不单单只有 堆(Heap) 的存在呀，其他的存在也是不可缺少的，为什么阿粉要这么说呢?
因为有些面试官会问 JVM 的类加载机制 你了解么?
如果你只是了解了垃圾回收机制的话，那你这个问题，是不是有点麻了，有点懵了，这不就芭比Q 了么?
那么 JVM 的类加载机制 是个什么呢?
回答：
首先通过类加载器(ClassLoader)会把 .class字节码文件加载到内存中——运行时数据区(Runtime Data Area)，而字节码文件只是 JVM 的一套指令集规范，并不能直接交给底层操作系统去执行，因此需要特定的命令解析器执行引擎(Execution Engine)，将字节码翻译成底层系统指令，再交由 CPU 去执行，而这个过程中需要调用其他语言的本地库接口(Native Interface)来实现整个程序的功能。
跑偏了，我们继续回答上一个问题，既然你说你了解了，你也回答了都有哪些内部结构了，是不是就该说说这些内容是干啥的了，对，没错，就是这么回答。
- 程序计数器：记录线程执行的位置，方便线程切换后再次执行
- 虚拟机栈(Stack):每个线程在创建时都会创建一个虚拟机栈，其内部保存一个个的栈帧(Stack Frame)，对应着一次次的 Java 方法调用
- 本地方法栈：是为了执行native方法所服务的
说完这个，没啥事别停顿，如果你停顿了，这时候面试官很有可能接着去问你栈的一些特性，你本身是想说垃圾回收机制的，总不能被带跑偏吧，所以，继续往下说。
- 方法区 ：线程共享，存储已经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等
最后我们再说堆(Heap)
堆是 JVM 中最主要的区域了，因为堆(Heap)是 Java 虚拟机所管理的内存中最大的一块。
唯一目的就是储存对象实例和数组(JDK7 已把字符串常量池和类静态变量移动到 Java 堆)，几乎所有的对象实例都会存储在堆中分配。
但是呢，随着 JIT 编译器发展，逃逸分析、栈上分配、标量替换等优化技术导致并不是所有对象都会在堆上分配。
这时候，一般面试官都会开始提问了，就会让你具体的说说堆内存。
Java Heap 堆
Java 堆是垃圾收集器管理的主要区域。堆内存分为新生代 (Young) 和老年代 (Old)
什么是新生代?
主要是用来存放新生的对象。一般占据堆空间的1/3，由于频繁创建对象，所以新生代会频繁触发MinorGC进行垃圾回收。
什么是老年代?
老年代的对象比较稳定，所以MajorGC不会频繁执行。
那么我们在分别来介绍一下 JVM 的新生代 和 老年代，就这两个，足够你和面试官聊上十几分钟的内容了。
JVM 的新生代(垃圾回收机制)
新生代分为Eden区、ServivorFrom、ServivorTo三个区。
- Eden区Java新对象的出生地(如果新创建的对象占用内存很大则直接分配给老年代)。当Eden区内存不够的时候就会触发一次MinorGc，对新生代区进行一次垃圾回收。
- ServivorFrom区上一次GC的幸存者，作为这一次GC的被扫描者。当JVM无法为新建对象分配内存空间的时候(Eden区满的时候)，JVM触发MinorGc
- ServivorTo区
保留了一次MinorGc过程中的幸存者。
那么新生代会使用什么样子的垃圾回收机制呢?
我们每次new对象的时候都会先在新生代的Enden区放着也就是最开始 是这样子的
然后在Enden用完的时候里面会出现待回收的
然后就来了把存活的对象复制放到Survior1(from)中，待回收的等待给他回收掉 就是这样的
然后把Enden区清空回收掉
这样的话 第一次GC就完成了，下面再往下走
当Enden充满的时候就会再次GC
先是这个样子的
然后会把 Enden和Survoir1中的内容复制到Survior中，
然后就会把Enden和Survior进行回收
然后从Enden中过去的就相当于次数少的，而从Survior1中过去的就相当于移动了2次
这样新生代的GC就执行了2次了，
当Enden再次被使用完成的时候，就会从Survior2复制到Survior1中，
接下来是连图
经过回收之后Surior1就变了，1对象是从Enden直接复制过来的，2对象是Enden-->Survior2-->Survior1 ，3对象则是从Enden-->Surivior1-->Survior2-->Survior1 复制过来的，这样一步一步的执行下去的时候，就是新生代的GC。
这就是新生代采用的 GC ，如果你需要给面试官解释，那么你就得熟练的记住这个图，为什么这么说，因为只有你掌握了这个图，那么你绝对会把这个复制算法给面试官讲述的明明白白。
既然我们都知道了这个复制算法了，那么他到底有什么缺点呢?
- 堆利用效率低 这是最明显的，空间都被劈成两半了，一次永远只能用一半就得搬家
- 递归调用 在对子对象进行复制时，使用了递归方法，可能导致栈溢出
但是我们也得吹一下复制算法的牛逼的地方呀。
吞吐量高所谓吞吐量就是搜索活动对象的时间比上搜索堆时间，越高说明你的有效搜索占比越高，不难看出，我们都是从根开始，搜索的全部是活动对象，并没有浪费时间去搜索垃圾对象。这个优势在堆越大的场景下越明显。
没有碎片
在将活动对象复制到To空间时，他们都是紧挨着的，然后清空From时全部清空，完全没有碎片的可能。
这也是新生代使用的垃圾回收的算法。
JVM 的老年代(垃圾回收机制)
老年代的垃圾回收机制，采用的则是和新生代不一样的方式，有些人称之为FullGC，而FullGC出现的原因则是：在新生代如果说存在的对象或者说新创建 出来的对象由于某些原因需要移动到老年代中，但是老年代中压根就没有这么大的内存空间去容纳这个对象， 那么就会引发一次FullGC，如果在执行完FullGC之后，还是没有办法给这些对象分配内存，那么凉了，该抛出异常了，异常类型就是OutOfMemoryError。
而FullGC使用的是和MinorGC不一样的算法，它使用的是标记清除算法，听名字，挺好理解的，来波图示解析一波。深入了解JVM一书中的图示是这个样子的，
图示是不是看着也挺明确，先标记，然后在删除。
- 标记(Mark)过程：找到所有的可以访问的对象，做个指定的标记。
- 清除(Swep)过程：遍历堆内存，把未标记的对象进行一个回收。
在了解了这个之后，我们还得说一个概念，那就是GC Root，Root我们可以理解成一个根节点就像这个样子
上图中的a,b,c,d,就是活着的对象，如果说存在这引用，比如说b引用的a，那么a他就是属于活着的对象。当我们老年代内存区中的有效的内存空间不够的时候，那么这时候整个世界都要安静下来了(stop the world)，这时候就要开始准备进行垃圾回收了。
- 标记：遍历所有的GC Roots，然后将所有GC Roots可达的对象标记为存活的对象。就是我们图中所标记的a,b,c,d.?清除：清除的过程将遍历堆中所有的对象，将没有标记的对象全部清除掉。也就是说，如果内存不够，GC线程就会被触发然后将程序暂停，随后将依旧存活的对象标记一遍，最后再将堆中所有没被标记的对象全部清除掉，接下来便让程序继续恢复运行。
流程图就像这个样子的 初始下的老年代中的对象状态
这时候都是没有被标记的状态，接下来内存不够，GC线程停止，开始进行标记了
按照根节点开始遍历 标记的abcdeh都是存活的对象，接下来开始标记。
接下来就是清除数据了
清楚完成之后还有就是把标记去除掉，可以下次进行标记清除的时候继续清除
其实这个阿粉的老读者肯定看过，因为很早之前阿粉就画出过这个图。
这样标记清除就执行完毕了。
这时候不吹不黑，肯定会有优缺点，不然为啥不采用其他的方法呢?毕竟 JVM 肯定是会选择最适合自己的方式来进行 GC 的。
缺点清除后的堆内存由于空间不连续，即内存碎片化，若下一次需要分配对象的内存大于碎片空间，这样会提前触发GC，当提前触发的GC回收后，空间还是不足就会出现OOM等错误。
时间问题：由于分为两个过程(标记、清除)，当堆内可回收对象较多时，该算法需要进行大量的标记与清除，这里就产生一个问题，随着可回收对象的的增多，标记和清除的效率就会下降;再者由于空间不连续导致每次再次分配都要遍历空闲列表。
有点
实现简单，与保守式GC算法兼容 这阿粉真的说不上他其他的优点了，除了能够解决引用计数算法带来的不能清除循环引用的问题外，阿粉实在不知道了。
关于 JVM 的知识要点，你学会了么?
原文链接：https://mp.weixin.qq.com/s/QJ7Y3zhqY5LCJpmMay3n_A
