安卓面试总结（5）——Java 虚拟机 I

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安卓面试总结（4）——Java 多线程II

上一篇写了多线程、锁机制的内容，写的不是很详细，需要配合一些知识来回顾，但是看完后应该会有一个大概了吧。接下来的 JVM 有点复杂，可能安卓也用不到，但是能够说清楚的话，面试还是有一定优势吧，至少肚子里有东西，不会慌，有利于提高信心。

一、运行时数据区域

又是别人的图啊，这个很简洁明了。

1. 程序计算器

   • 记录正在执行的虚拟机字节码指令的地址（执行本地方法时为空）

2. Java 虚拟机栈

   • 储存局部变量表、操作数栈、常量池引用等信息
   • 从方法调用直至完成，对应一个栈帧在 JVM 栈中入栈过程（方法 -> 栈帧 -> 调用）
   • 异常：
     • StackOverflowError：线程请求深度操作最大值（16？）
     • OutOfMemaryError：栈动态扩展时无法满足足够内存

3. 本地方法栈：为本地方法服务

4. 堆：

   • 所有对象都在这里分配内存，是垃圾收集的主要区域

   • 堆不需要连续内存，并且可以动态增加其内存，失败时会 OutOfMemaryError

5. 方法区：

   • 用于存放已被加载的类信息、常量、静态变量、即时编译的代码等数据（4个）
   • 不需要连续内存，可动态扩展，失败会异常
   • 垃圾回收主要为常量池和类的卸载（比较难实现）

6. 运行时常量池：也是方法区的一部分

   • Class 文件中的常量池（编译器生成的字面量和符号引用）会在类加载后被放入这个区域
   • 除了在编译期生成的常量，还允许动态生出，如 String 类的 intern 函数

7. 直接内存

   • JDK1.4 中引入 NIO 类，可以使用 Native 函数库直接分配堆外内存

二、垃圾收集

1. 针对目标：堆和方法区，线程部分会随线程结束而消失（面试被问了，居然没记住）
2. 判断一个对象是否可被回收
   • 引用计数法：
     • 为对象添加一个引用技术区，增加引用加一，引用失效减一，0 的时候可被回收
     • 两个对象循环引用时（互相持有），计数永远不为 0，无法被回收
   • 可达性分析算法（JVM使用）：
     • 以 GC ROOTS 为起点进行搜索，可达的对象是存活的，不可达则可回收
     • GC ROOTS 包含：
       • 虚拟机栈中局部变量表中引用的对象
       • 本地方法栈中 JVM 中引用的对象
       • 方法区中类静态属性引用的对象
       • 方法区中的常量引用的对象

三、方法区的回收

1. 方法区主要存放永久代对象（JDK1.8 后移到堆、内存），回收率低
2. 主要是对常量池的回收和卸载（为避免内存溢出，大量使用反射和动态代理 JVM 需要类卸载）
   • 类卸载条件（不一定卸载）
     • 该类所有对象实例已被回收，堆中怒不存在该类任何实例
     • 加载该类的 classloader 已被回收
     • 该类对应 class 对象在任何地方未被引用，也就无法在任何地方通过反射访问该类

四、finalize()

当一个对象可被回收时，finalize() 会被执行，但有且只有一次（可以使用引用自救一次）

五、引用类型

• 强引用：使用 new 创建新强引用
• 软引用：SoftReference<T>，只有在内存不足时才会被回收
• 弱引用：WeakReference<T>，如果一个对象所有引用都是弱引用，那么将被回收
• 虚引用：PhamtomReference<T>，虚引用持有对象会在任何时候被回收（无法获取实例，仅仅在回收时得到通知）

六、垃圾收集算法

1. 标记 - 清除
   • 标记阶段：检查是否为活对象，打上标记
   • 清除阶段：进行对象回收，取消标志位，还会合并相邻分块
   • 在分配时：搜索空闲链表中空间大于新对象 size 的 block 块，大于还会返回空闲块
   • 不足：
     • 标记和清除效率都不高
     • 会产生大量不连续内存碎片
2. 标记 - 整理
   • 让所有存活的对象都向另一端移动，然后清除掉端边界以为的内存
   • 优点：不会产生内存碎片
   • 不足：需要移动大量对象，处理效率比较低
3. 复制
   • 将内存划分为大小相等的两块，每次只使用其中一块，这一块内存用完了就将还存活的对象复制到另一块上面，然后再把使用过的内存空间进行一次清理。
4. 分代收集
   • 根据对象存活周期将内存划分为几块，不同块采用适当的收集算法
   • 新生代：复制，老年代：标记清除or标记整理

七、垃圾收集器

1. 概述

   • 主要记住 CMS 和 G1 就够了吧。

   • 新生代：G1、Serial（串行）、ParNew（并行）、Paraller Scavenge（可控吞吐量，优先吞吐量）

   • 老年代：G1、CMS、Serial old（串行）、Parallel old（并行）

2. CMS 收集器：以获得最短回收时间为目标的收集器

   • 初始标记：stop world，速度很快，GC Roots直接关联
   • 并发标记：GC Roots Tracing，所有存活对象
   • 重新标记：stop world，修正并发期间变动（时间久），耗时比初始长，比并发短
   • 并发清除

3. G1 收集器

   • 空间整合，采用标记整理算法（复制？），不会产生内存空间碎片
   • 可预测停顿（处理的是 region）
   • 内存布局改变，将整个 Java 堆划分为大小相等的独立区域 Region
   • 还有新生代、老年代概念，但不是物理隔离了，收拾 Region 的集合
   • 和 ParNew 类似，当新生代达到一定比例时收集，和 CMS 一样收集老年代有短暂停顿

4. Serial 收集器：单线程收集器，效率高

5. ParNew 收集器：Serial 的多线程版（新生代默认）

6. Parlllel Scavenge：多线程收集器，可控制吞吐量 <-> 停顿时间

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安卓面试总结（6）——Java 虚拟机 II

最后

以上就是背后大地为你收集整理的安卓面试总结（5）——Java 虚拟机 I的全部内容，希望文章能够帮你解决安卓面试总结（5）——Java 虚拟机 I所遇到的程序开发问题。

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