Jvm面试题及答案（300道 Jvm面试题大全带答案）

最新Jvm面试题及答案【附答案解析】Jvm面试题大全带答案，Jvm面试题最新面试题，Jvm面试题新答案已经全部更新完了，有些答案是自己总结的，也有些Jvm面试题答案是在网上搜集整理的。这些答案难免会存在一些错误，仅供大家参考。如果发现错误还望大家多多包涵，不吝赐教，谢谢~

如果不背 Jvm面试题的答案，肯定面试会挂！

这套Jvm面试题大全，希望对大家有帮助哈~

博主已将以下这些面试题整理成了一个面试手册，是PDF版的

1、如何开启和查看 GC 日志？

常见的 GC 日志开启参数包括：

1、 -Xloggc:filename，指定日志文件路径

2、 -XX:+PrintGC，打印 GC 基本信息

3、 -XX:+PrintGCDetails，打印 GC 详细信息

4、 -XX:+PrintGCTimeStamps，打印 GC 时间戳

5、 -XX:+PrintGCDateStamps，打印 GC 日期与时间

6、 -XX:+PrintHeapAtGC，打印 GC 前后的堆、方法区、元空间可用容量变化

7、 -XX:+PrintTenuringDistribution，打印熬过收集后剩余对象的年龄分布信息，有助于 MaxTenuringThreshold 参数调优设置

8、 -XX:+PrintAdaptiveSizePolicy，打印收集器自动设置堆空间各分代区域大小、收集目标等自动调节的相关信息

9、 -XX:+PrintGCApplicationConcurrentTime，打印 GC 过程中用户线程并发时间

10、 -XX:+PrintGCApplicationStoppedTime，打印 GC 过程中用户线程停顿时间

11、 -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError，堆 oom 时自动 dump

12、 -XX:HeapDumpPath，堆 oom 时 dump 文件路径

Java 9 JVM 日志模块进行了重构，参数格式发生变化，这个需要知道。

GC 日志输出的格式，会随着上面的参数不同而发生变化。关注各个分代的内存使用情况、垃圾回收次数、垃圾回收的原因、垃圾回收占用的时间、吞吐量、用户线程停顿时间。

借助工具可视化工具可以更方便的分析，在线工具 GCeasy；离线版可以使用 GCViewer。

如果现场环境不允许，可以使用 JDK 自带的 jstat 工具监控观察 GC 情况。

2、Parallel Scavenge 收集器（多线程复制算法、高效）

Parallel Scavenge 收集器也是一个新生代垃圾收集器，同样使用复制算法，也是一个多线程的垃圾收集器，它重点关注的是程序达到一个可控制的吞吐量（Thoughput， CPU 用于运行用户代码的时间/CPU 总消耗时间，即吞吐量=运行用户代码时间/(运行用户代码时间+垃圾收集时间)），高吞吐量可以最高效率地利用 CPU 时间，尽快地完成程序的运算任务，主要适用于在后台运算而不需要太多交互的任务。自适应调节策略也是 ParallelScavenge 收集器与 ParNew 收集器的一个重要区别。

3、说下有哪些类加载器？

Bootstrap ClassLoader（启动类加载器） Extention ClassLoader（扩展类加载器） App ClassLoader（应用类加载器）

4、你做过 JVM 调优，说说如何查看 JVM 参数默认值？

1、 jps -v 可以查看 jvm 进程显示指定的参数

2、使用 -XX:+PrintFlagsFinal 可以看到 JVM 所有参数的值

3、 jinfo 可以实时查看和调整虚拟机各项参数

5、什么是双亲委派机制？

双亲委派机制的意思是除了顶层的启动类加载器以外，其余的类加载器，在加载之前，都会委派给它的父加载器进行加载。这样一层层向上传递，直到祖先们都无法胜任，它才会真正的加载。

6、内存溢出和内存泄漏的区别？

内存溢出 OutOfMemory，指程序在申请内存时，没有足够的内存空间供其使用。

内存泄露 Memory Leak，指程序在申请内存后，无法释放已申请的内存空间，内存泄漏最终将导致内存溢出。

7、强引用、软引用、弱引用、虚引用是什么，有什么区别？

1、强引用，就是普通的对象引用关系，如 String s = new String("ConstXiong")

2、软引用，用于维护一些可有可无的对象。只有在内存不足时，系统则会回收软引用对象，如果回收了软引用对象之后仍然没有足够的内存，才会抛出内存溢出异常。SoftReference 实现

3、弱引用，相比软引用来说，要更加无用一些，它拥有更短的生命周期，当 JVM 进行垃圾回收时，无论内存是否充足，都会回收被弱引用关联的对象。WeakReference 实现

4、虚引用是一种形同虚设的引用，在现实场景中用的不是很多，它主要用来跟踪对象被垃圾回收的活动。PhantomReference 实现

8、垃圾回收的优点和原理。说说2种回收机制

Java 语言中一个显著的特点就是引入了垃圾回收机制，使 C++ 程序员最头疼的内存管理的问题迎刃而解，它使得 Java 程序员在编写程序的时候不再需要考虑内存管理。由于有个垃圾回收机制，Java 中的对象不再有“作用域”的概念，只有对象的引用才有"作用域"。垃圾回收可以有效的防止内存泄露，有效的使用可以使用的内存。垃圾回收器通常是作为一个单独的低级别的线程运行，不可预知的情况下对内存堆中已经死亡的或者长时间没有使用的对象进行清楚和回收，程序员不能实时的调用垃圾回收器对某个对象或所有对象进行垃圾回收。

回收机制有分代复制垃圾回收和标记垃圾回收，增量垃圾回收。

9、说一下垃圾分代收集的过程

分为新生代和老年代，新生代默认占总空间的 1/3，老年代默认占 2/3。

新生代使用复制算法，有 3 个分区：Eden、To Survivor、From Survivor，它们的默认占比是 8:1:1。

当新生代中的 Eden 区内存不足时，就会触发 Minor GC，过程如下：

1、在 Eden 区执行了第一次 GC 之后，存活的对象会被移动到其中一个 Survivor 分区；

2、 Eden 区再次 GC，这时会采用复制算法，将 Eden 和 from 区一起清理，存活的对象会被复制到 to 区；

3、移动一次，对象年龄加 1，对象年龄大于一定阀值会直接移动到老年代

4、 Survivor 区相同年龄所有对象大小的总和 (Survivor 区内存大小 * 这个目标使用率)时，大于或等于该年龄的对象直接进入老年代。其中这个使用率通过 -XX:TargetSurvivorRatio 指定，默认为 50%

5、 Survivor 区内存不足会发生担保分配

6、超过指定大小的对象可以直接进入老年代

Major GC，指的是老年代的垃圾清理，但并未找到明确说明何时在进行Major GC

FullGC，整个堆的垃圾收集，触发条件：

1、每次晋升到老年代的对象平均大小>老年代剩余空间

2、 MinorGC后存活的对象超过了老年代剩余空间

3、元空间不足

4、 System.gc() 可能会引起

5、 CMS GC异常，promotion failed:MinorGC时，survivor空间放不下，对象只能放入老年代，而老年代也放不下造成；concurrent mode failure:GC时，同时有对象要放入老年代，而老年代空间不足造成

6、堆内存分配很大的对象

10、JVM 运行时内存

Java 堆从 GC 的角度还可以细分为: 新生代(Eden 区、 From Survivor 区和 To Survivor 区)和老年代。

新生代

是用来存放新生的对象。一般占据堆的 1/3 空间。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。新生代又分为 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，则直接分配到老年代）。当 Eden 区内存不够的时候就会触发 MinorGC，对新生代区进行一次垃圾回收。

ServivorFrom

上一次 GC 的幸存者，作为这一次 GC 的被扫描者。

ServivorTo

保留了一次 MinorGC 过程中的幸存者。

MinorGC 的过程（复制->清空->互换）

MinorGC 采用复制算法。

eden、 servicorFrom 复制到 ServicorTo，年龄+1

首先，把 Eden 和 ServivorFrom 区域中存活的对象复制到 ServicorTo 区域（如果有对象的年龄以及达到了老年的标准，则赋值到老年代区），同时把这些对象的年龄+1（如果 ServicorTo 不够位置了就放到老年区）；

清空 eden、 servicorFrom

然后，清空 Eden 和 ServicorFrom 中的对象；

ServicorTo 和 ServicorFrom 互换

最后， ServicorTo 和 ServicorFrom 互换，原 ServicorTo 成为下一次 GC 时的 ServicorFrom区。

11、GC Roots 有哪些？

1、 GC Roots 是一组必须活跃的引用。用通俗的话来说，就是程序接下来通过直接引用或者间接引用，能够访问到的潜在被使用的对象。

2、 GC Roots 包括：Java 线程中，当前所有正在被调用的方法的引用类型参数、局部变量、临时值等。也就是与我们栈帧相关的各种引用。所有当前被加载的 Java 类。Java 类的引用类型静态变量。运行时常量池里的引用类型常量（String 或 Class 类型）。JVM 内部数据结构的一些引用，比如 sun.jvm.hotspot.memory.Universe 类。用于同步的监控对象，比如调用了对象的 wait() 方法。JNI handles，包括 global handles 和 local handles。

3、这些 GC Roots 大体可以分为三大类，下面这种说法更加好记一些：活动线程相关的各种引用。类的静态变量的引用。JNI 引用。

4、有两个注意点：我们这里说的是活跃的引用，而不是对象，对象是不能作为 GC Roots 的。GC 过程是找出所有活对象，并把其余空间认定为“无用”；而不是找出所有死掉的对象，并回收它们占用的空间。所以，哪怕 JVM 的堆非常的大，基于 tracing 的 GC 方式，回收速度也会非常快。

12、说说Java 垃圾回收机制

在 Java 中，程序员是不需要显示的去释放一个对象的内存的，而是由虚拟机自行执行。在 JVM 中，有一个垃圾回收线程，它是低优先级的，在正常情况下是不会执行的，只有在虚拟机空闲或者当前堆内存不足时，才会触发执行，扫面那些没有被任何引用的对象，并将它们添加到要回收的集合中，进行回收。

13、介绍一下类文件结构吧！

魔数: 确定这个文件是否为一个能被虚拟机接收的 Class 文件。Class 文件版本：Class 文件的版本号，保证编译正常执行。常量池：常量池主要存放两大常量：字面量和符号引用。访问标志：标志用于识别一些类或者接口层次的访问信息，包括：这个 Class 是类还是接口，是否为 public 或者 abstract 类型，如果是类的话是否声明为 final 等等。当前类索引,父类索引：类索引用于确定这个类的全限定名，父类索引用于确定这个类的父类的全限定名，由于 Java 语言的单继承，所以父类索引只有一个，除了 java.lang.Object 之外，所有的 java 类都有父类，因此除了 java.lang.Object 外，所有 Java 类的父类索引都不为 0。接口索引集合：接口索引集合用来描述这个类实现了那些接口，这些被实现的接口将按implents(如果这个类本身是接口的话则是extends) 后的接口顺序从左到右排列在接口索引集合中。字段表集合：描述接口或类中声明的变量。字段包括类级变量以及实例变量，但不包括在方法内部声明的局部变量。方法表集合：类中的方法。属性表集合：在 Class 文件，字段表，方法表中都可以携带自己的属性表集合。

14、分代收集算法

当前主流 VM 垃圾收集都采用”分代收集” (Generational Collection)算法, 这种算法会根据对象存活周期的不同将内存划分为几块, 如 JVM 中的新生代、老年代、永久代，这样就可以根据各年代特点分别采用最适当的 GC 算法

15、堆溢出的原因？

堆用于存储对象实例，只要不断创建对象并保证 GC Roots 到对象有可达路径避免垃圾回收，随着对象数量的增加，总容量触及最大堆容量后就会 OOM，例如在 while 死循环中一直 new 创建实例。

堆 OOM 是实际应用中最常见的 OOM，处理方法是通过内存映像分析工具对 Dump 出的堆转储快照分析，确认内存中导致 OOM 的对象是否必要，分清到底是内存泄漏还是内存溢出。

如果是内存泄漏，通过工具查看泄漏对象到 GC Roots 的引用链，找到泄露对象是通过怎样的引用路径、与哪些 GC Roots 关联才导致无法回收，一般可以准确定位到产生内存泄漏代码的具***置。

如果不是内存泄漏，即内存中对象都必须存活，应当检查 JVM 堆参数，与机器内存相比是否还有向上调整的空间。再从代码检查是否存在某些对象生命周期过长、持有状态时间过长、存储结构设计不合理等情况，尽量减少程序运行期的内存消耗。

16、Tomcat是怎么打破双亲委派机制的呢？

是通过重写ClassLoader#loadClass和ClassLoader#findClass 实现的。可以看图中的WebAppClassLoader，它加载自己目录下的.class文件，并不会传递给父类的加载器。但是，它却可以使用 SharedClassLoader 所加载的类，实现了共享和分离的功能。

17、你知道哪些垃圾收集器？

序列号

最基础的收集器，使用复制算法、单线程工作，只用一个处理器或一条线程完成垃圾收集，进行垃圾收集时必须暂停其他所有工作线程。

Serial 是虚拟机在客户端模式的默认新生代收集器，简单高效，对于内存受限的环境它是所有收集器中额外内存消耗最小的，对于处理器核心较少的环境，Serial 由于没有线程交互开销，可获得最高的单线程收集效率。

新品

Serial 的多线程版本，除了使用多线程进行垃圾收集外其余行为完全一致。

ParNew 是虚拟机在服务端模式的默认新生代收集器，一个重要原因是除了 Serial 外只有它能与 CMS 配合。自从 JDK 9 开始，ParNew 加 CMS 不再是官方推荐的解决方案，官方希望它被 G1 取代。

并行清理

新生代收集器，基于复制算法，是可并行的多线程收集器，与 ParNew 类似。

特点是它的关注点与其他收集器不同，Parallel Scavenge 的目标是达到一个可控制的吞吐量，吞吐量就是处理器用于运行用户代码的时间与处理器消耗总时间的比值。

串行旧

Serial 的老年代版本，单线程工作，使用标记-整理算法。

Serial Old 是虚拟机在客户端模式的默认老年代收集器，用于服务端有两种用途：① JDK5 及之前与 Parallel Scavenge 搭配。② 作为CMS 失败预案。

平行老

Parallel Scavenge 的老年代版本，支持多线程，基于标记-整理算法。JDK6 提供，注重吞吐量可考虑 Parallel Scavenge 加 Parallel Old。

不育系

以获取最短回收停顿时间为目标，基于标记-清除算法，过程相对复杂，分为四个步骤：初始标记、并发标记、重新标记、并发清除。

初始标记和重新标记需要 STW（Stop The World，系统停顿），初始标记仅是标记 GC Roots 能直接关联的对象，速度很快。并发标记从 GC Roots 的直接关联对象开始遍历整个对象图，耗时较长但不需要停顿用户线程。重新标记则是为了修正并发标记期间因用户程序运作而导致标记产生变动的那部分记录。并发清除清理标记阶段判断的已死亡对象，不需要移动存活对象，该阶段也可与用户线程并发。

缺点：① 对处理器资源敏感，并发阶段虽然不会导致用户线程暂停，但会降低吞吐量。② 无法处理浮动垃圾，有可能出现并发失败而导致 Full GC。③ 基于标记-清除算法，产生空间碎片。

开创了收集器面向局部收集的设计思路和基于 Region 的内存布局，主要面向服务端，最初设计目标是替换 CMS。

G1 之前的收集器，垃圾收集目标要么是整个新生代，要么是整个老年代或整个堆。而 G1 可面向堆任何部分来组成回收集进行回收，衡量标准不再是分代，而是哪块内存中存放的垃圾数量最多，回收受益最大。

跟踪各 Region 里垃圾的价值，价值即回收所获空间大小以及回收所需时间的经验值，在后台维护一个优先级列表，每次根据用户设定允许的收集停顿时间优先处理回收价值最大的 Region。这种方式保证了 G1 在有限时间内获取尽可能高的收集效率。

G1 运作过程：

初始标记：标记 GC Roots 能直接关联到的对象，让下一阶段用户线程并发运行时能正确地在可用 Region 中分配新对象。需要 STW 但耗时很短，在 Minor GC 时同步完成。

并发标记：从 GC Roots 开始对堆中对象进行可达性分析，递归扫描整个堆的对象图。耗时长但可与用户线程并发，扫描完成后要重新处理 SATB 记录的在并发时有变动的对象。

最终标记：对用户线程做短暂暂停，处理并发阶段结束后仍遗留下来的少量 SATB 记录。

筛选回收：对各 Region 的回收价值排序，根据用户期望停顿时间制定回收计划。必须暂停用户线程，由多条收集线程并行完成。

可由用户指定期望停顿时间是 G1 的一个强大功能，但该值不能设得太低，一般设置为100~300 ms。

18、JVM 选项 -XX:+UseCompressedOops 有什么作用？为什么要使用

当你将你的应用从 32 位的 JVM 迁移到 64 位的 JVM 时，由于对象的指针从32 位增加到了 64 位，因此堆内存会突然增加，差不多要翻倍。这也会对 CPU缓存（容量比内存小很多）的数据产生不利的影响。因为，迁移到 64 位的 JVM主要动机在于可以指定最大堆大小，通过压缩OOP 可以节省一定的内存。通过-XX:+UseCompressedOops 选项，JVM 会使用 32 位的 OOP，而不是 64 位的 OOP。

19、invokedynamic 指令是干什么的？

Java 7 开始，新引入的字节码指令，可以实现一些动态类型语言的功能。Java 8 的 Lambda 表达式就是通过 invokedynamic 指令实现，使用方法句柄实现。

20、动态改变构造

OSGi 服务平台提供在多种网络设备上无需重启的动态改变构造的功能。为了最小化耦合度和促使这些耦合度可管理， OSGi 技术提供一种面向服务的架构，它能使这些组件动态地发现对方。

21、类加载有几个过程？

加载、验证、准备、解析、初始化。

22、简述Java的对象结构

Java对象由三个部分组成：对象头、实例数据、对齐填充。

对象头由两部分组成，第一部分存储对象自身的运行时数据：哈希码、GC分代年龄、锁标识状态、线程持有的锁、偏向线程ID（一般占32/64 bit）。第二部分是指针类型，指向对象的类元数据类型（即对象代表哪个类）。如果是数组对象，则对象头中还有一部分用来记录数组长度。

实例数据用来存储对象真正的有效信息（包括父类继承下来的和自己定义的）

对齐填充：JVM要求对象起始地址必须是8字节的整数倍（8字节对齐 )

23、怎么查看服务器默认的垃圾回收器是哪一个？

这通常会使用另外一个参数：-XX:+PrintCommandLineFlags可以打印所有的参数，包括使用的垃圾回收器。

24、JAVA 强引用

在 Java 中最常见的就是强引用，把一个对象赋给一个引用变量，这个引用变量就是一个强引用。当一个对象被强引用变量引用时，它处于可达状态，它是不可能被垃圾回收机制回收的，即使该对象以后永远都不会被用到 JVM 也不会回收。因此强引用是造成 Java 内存泄漏的主要原因之一。

25、详细介绍一下JVM内存模型

根据 JVM 规范，JVM 内存共分为虚拟机栈、堆、方法区、程序计数器、本地方法栈五个部分。

具体可能会聊聊jdk1.7以前的PermGen（永久代），替换成Metaspace（元空间）

1、原本永久代存储的数据：符号引用(Symbols)转移到了native heap；字面量(interned strings)转移到了java heap；类的静态变量(class statics)转移到了java heap

2、 Metaspace（元空间）存储的是类的元数据信息（metadata）

3、元空间的本质和永久代类似，都是对JVM规范中方法区的实现。不过元空间与永久代之间最大的区别在于：元空间并不在虚拟机中，而是使用本地内存。

4、替换的好处：一、字符串存在永久代中，容易出现性能问题和内存溢出。二、永久代会为 GC 带来不必要的复杂度，并且回收效率偏低。

26、32 位 JVM 和 64 位 JVM 的最大堆内存分别是多数？

理论上说上 32 位的 JVM 堆内存可以到达 2^32，即 4GB，但实际上会比这个小很多。不同操作系统之间不同，如 Windows 系统大约 1.5GB，Solaris 大约3GB。64 位 JVM 允许指定最大的堆内存，理论上可以达到 2^64，这是一个非常大的数字，实际上你可以指定堆内存大小到 100GB。甚至有的 JVM，如 Azul，堆内存到 1000G 都是可能的。

27、HashMap中的key，可以是普通对象么？需要什么注意的地方？

Map的key和value都可以是任何类型。但要注意的是，一定要重写它的equals和hashCode方法，否则容易发生内存泄漏。

28、你熟悉哪些垃圾收集算法？

标记清除（缺点是碎片化）复制算法（缺点是浪费空间）标记整理算法（效率比前两者差）分代收集算法（老年代一般使用“标记-清除”、“标记-整理”算法，年轻代一般用复制算法）

29、GC 垃圾收集器

Java 堆内存被划分为新生代和年老代两部分，新生代主要使用复制和标记-清除垃圾回收算法；年老代主要使用标记-整理垃圾回收算法，因此 java 虚拟中针对新生代和年老代分别提供了多种不同的垃圾收集器， JDK1.6 中 Sun HotSpot 虚拟机的垃圾收集器

30、什么情况发生栈溢出？

-Xss可以设置线程栈的大小，当线程方法递归调用层次太深或者栈帧中的局部变量过多时，会出现栈溢出错误 java.lang.StackOverflowError