java虛擬機的基本結構如圖：
1）類加載子系統負責從文件系統或者網絡中加載Class信息，加載的類信息存放於一塊稱爲方法區的內存空間。除了類的信息外，方法區中可能還會存放運行時常量池信息，包括字符串字面量和數字常量（這部分常量信息是Class文件中常量池部分的內存映射）。
2）java堆在虛擬機啓動的時候建立，它是java程序最主要的內存工作區域。幾乎所有的java對象實例都存放在java堆中。堆空間是所有線程共享的，這是一塊與java應用密切相關的內存空間。
3）java的NIO庫允許java程序使用直接內存。直接內存是在java堆外的、直接向系統申請的內存空間。通常訪問直接內存的速度會優於java堆。因此出於性能的考慮，讀寫頻繁的場合可能會考慮使用直接內存。由於直接內存在java堆外，因此它的大小不會直接受限於Xmx指定的最大堆大小，但是系統內存是有限的，java堆和直接內存的總和依然受限於操作系統能給出的最大內存。
4）垃圾回收系統是java虛擬機的重要組成部分，垃圾回收器可以對方法區、java堆和直接內存進行回收。其中，java堆是垃圾收集器的工作重點。和C/C++不同，java中所有的對象空間釋放都是隱式的，也就是說，java中沒有類似free()或者delete()這樣的函數釋放指定的內存區域。對於不再使用的垃圾對象，垃圾回收系統會在後臺默默工作，默默查找、標識並釋放垃圾對象，完成包括java堆、方法區和直接內存中的全自動化管理。
5）每一個java虛擬機線程都有一個私有的java棧，一個線程的java棧在線程創建的時候被創建，java棧中保存着幀信息，java棧中保存着局部變量、方法參數，同時和java方法的調用、返回密切相關。
6）本地方法棧和java棧非常類似，最大的不同在於java棧用於方法的調用，而本地方法棧則用於本地方法的調用，作爲對java虛擬機的重要擴展，java虛擬機允許java直接調用本地方法（通常使用C編寫）
7）PC（Program Counter）寄存器也是每一個線程私有的空間，java虛擬機會爲每一個java線程創建PC寄存器。在任意時刻，一個java線程總是在執行一個方法，這個正在被執行的方法稱爲當前方法。如果當前方法不是本地方法，PC寄存器就會指向當前正在被執行的指令。如果當前方法是本地方法，那麼PC寄存器的值就是undefined
8)執行引擎是java虛擬機的最核心組件之一，它負責執行虛擬機的字節碼，現代虛擬機爲了提高執行效率，會使用即時編譯技術將方法編譯成機器碼後再執行。
JVM面試問題
1、內存模型以及分區，需要詳細到每個區放什麼。
JVM 分爲堆區和棧區，還有方法區，初始化的對象放在堆裏面，引用放在棧裏面，class類信息常量池（static常量和static變量）等放在方法區
new:
方法區：主要是存儲類信息，常量池（static常量和static變量），編譯後的代碼（字節碼）等數據
堆：初始化的對象，成員變量 （那種非static的變量），所有的對象實例和數組都要在堆上分配
棧：棧的結構是棧幀組成的，調用一個方法就壓入一幀，幀上面存儲局部變量表，操作數棧，方法出口等信息，局部變量表存放的是8大基礎類型加上一個應用類型，所以還是一個指向地址的指針
本地方法棧：主要爲Native方法服務
程序計數器：記錄當前線程執行的行號
2、堆裏面的分區：Eden，survival （from+ to），老年代，各自的特點。
堆裏面分爲新生代和老生代（java8取消了永久代，採用了Metaspace），新生代包含Eden+Survivor區，survivor區裏面分爲from和to區，內存回收時，如果用的是複製算法，從from複製到to，當經過一次或者多次GC之後，存活下來的對象會被移動到老年區，當JVM內存不夠用的時候，會觸發Full GC，清理JVM老年區
當新生區滿了之後會觸發YGC,先把存活的對象放到其中一個Survice
區，然後進行垃圾清理。因爲如果僅僅清理需要刪除的對象，這樣會導致內存碎
片，因此一般會把Eden 進行完全的清理，然後整理內存。那麼下次GC 的時候，
就會使用下一個Survive，這樣循環使用。如果有特別大的對象，新生代放不下，
就會使用老年代的擔保，直接放到老年代裏面。因爲JVM 認爲，一般大對象的存
活時間一般比較久遠。
3、對象創建方法，對象的內存分配，對象的訪問定位。
new 一個對象
4、GC的兩種判定方法：
引用計數法：指的是如果某個地方引用了這個對象就+1，如果失效了就-1，當爲0就會回收但是JVM沒有用這種方式，因爲無法判定相互循環引用（A引用B,B引用A）的情況
引用鏈法： 通過一種GC ROOT的對象（方法區中靜態變量引用的對象等-static變量）來判斷，如果有一條鏈能夠到達GC ROOT就說明，不能到達GC ROOT就說明可以回收
5、SafePoint是什麼
比如GC的時候必須要等到 Java 線程都進入到safepoint的時候VMThread才能開始執行GC，
循環的末尾 (防止大循環的時候一直不進入safepoint，而其他線程在等待它進入safepoint)
方法返回前
調用方法的call之後
拋出異常的位置
6、GC的三種收集方法：標記清除、標記整理、複製算法的原理與特點，分別用在什麼地方，如果讓你優化收集方法，有什麼思路？
先標記，標記完畢之後再清除，效率不高，會產生碎片
複製算法：分爲8：1的Eden區和survivor區，就是上面談到的YGC
標記整理：標記完畢之後，讓所有存活的對象向一端移動
7、GC收集器有哪些？CMS收集器與G1收集器的特點。
並行收集器：串行收集器使用一個單獨的線程進行收集，GC時服務有停頓時間
串行收集器：次要回收中使用多線程來執行
CMS收集器是基於 “標記—清除” 算法實現的，經過多次標記纔會被清除
G1從 整體來看是基於“標記—整理” 算法實現的收集器，從 局部（兩個Region之間）上來看是基於“複製” 算法實現的
8、Minor GC與Full GC分別在什麼時候發生？
新生代內存不夠用時候發生MGC也叫YGC，JVM內存不夠的時候發生FGC
9、幾種常用的內存調試工具：jmap、jstack、jconsole、jhat
jstack可以看當前棧的情況，jmap查看內存，jhat 進行dump堆的信息
mat（eclipse的也要了解一下）
10、類加載的幾個過程：
加載、驗證、準備、解析、初始化。然後是使用和卸載了
通過全限定名來加載生成class對象到內存中，然後進行驗證這個class文件，包括文件格式校驗、元數據驗證，字節碼校驗等。準備是對這個對象分配內存。解析是將符號引用轉化爲直接引用（指針引用），初始化就是開始執行構造器的代碼
11、雙親委派模型：Bootstrap ClassLoader、Extension ClassLoader、ApplicationClassLoader。
Bootstrap ClassLoader:啓動類加載器，負責將$ Java_Home/lib下面的類庫加載到內存中（比如rt.jar
Extension ClassLoader：標準擴展（Extension）類加載器，它負責將$Java_Home /lib/ext或者由系統變量 java.ext.dir指定位置中的類庫加載到內存中。
ApplicationClassLoader：它負責將系統類路徑（CLASSPATH）中指定的類庫加載到內存中。開發者可以直接使用系統類加載器
雙親委派模型是某個特定的類加載器在接到加載類的請求時，首先將加載任務委託給父類加載器，依次遞歸，如果父類加載器可以完成類加載任務，就成功返回；只有父類加載器無法完成此加載任務時，才自己去加載。-----例如類java.lang.Object，它存在在rt.jar中，無論哪一個類加載器要加載這個類，最終都是委派給處於模型最頂端的Bootstrap ClassLoader進行加載，因此Object類在程序的各種類加載器環境中都是同一個類。相反，如果沒有雙親委派模型而是由各個類加載器自行加載的話，如果用戶編寫了一個java.lang.Object的同名類並放在ClassPath中，那系統中將會出現多個不同的Object類，程序將混亂
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