前言
題目彙總來源 史上最全各類面試題彙總，沒有之一，不接受反駁
- 面試題彙總一 Java 語言基礎篇
- 面試題彙總二 Java 多線程篇
- 面試題彙總三 Java 集合篇
- 面試題彙總四 JVM 篇
- 面試題彙總五 Spring 篇
- 面試題彙總六 數據庫篇
- 面試題彙總七 計算機網絡篇
目錄
你知道哪些或者你們線上使⽤什麼GC策略？它有什麼優勢，適⽤於什麼場景？
Java類加載器包括⼏種？它們之間的⽗⼦關係是怎麼樣的？雙親委派機制是什麼意思？有什麼好處？
如何⾃定義⼀個類加載器？你使⽤過哪些或者你在什麼場景下需要⼀個⾃定義的類加載器嗎？
Perm Space中保存什麼數據？會引起OutOfMemory嗎？
做GC時，⼀個對象在內存各個Space中被移動的順序是什麼？
你有沒有遇到過OutOfMemory問題？你是怎麼來處理這個問題的？處理 過程中有哪些收穫？
StackOverflow異常有沒有遇到過？⼀般你猜測會在什麼情況下被觸發？如何指定⼀個線程的堆棧⼤⼩？⼀般你們寫多少？
請解釋StackOverflowError和OutOfMemeryError的區別？
JVM
談談你對解析與分派的認識。
分派：靜態分派與動態分派。
解析和分派屬於方法調用的內容。
方法調用階段唯一的任務就是確定被調用方法的版本（即調用哪一個方法），暫時還不涉及方法內部具體的運行過程。
解析
將一部分（編譯期可知，運行期不可變）的符號引用轉爲直接引用
調用方法的四種字節碼：
invokestatic 調用靜態方法
invokespacial 調用<init>、私有方法和父類方法
invokevirtual 調用所有虛方法
invokeinterface 調用接口方法，運行時確定實現此接口的方法
能被 invokestatic 和 invokespecial 調用的方法可以在解析時確定唯一版本調用。
Java中符合的有靜態方法、私有方法、實例構造器和父類方法，它們不可繼承或重寫，稱爲非虛方法。
另外，final方法也是非虛方法，雖然是 invokevirtual 指令調用，但無法被覆蓋，對多態來說選擇結果唯一。
分派
分派與面向對象的三個基本特徵之一：多態有關，如重載和重寫。
解析和分派不是對立關係，如重載靜態方法，既發生瞭解析，又發生了靜態分派。
靜態分派
依據靜態類型來定位方法執行版本的分派動作稱爲靜態分派。
和方法重載有關，重載方法的參數類型是依據靜態類型，而靜態類型編譯期已知。
動態分派
運行期根據實際類型確定方法執行版本的分派過程稱爲動態分派。
單分派和多分派
Java靜態多分派，動態單分派
靜態分派，根據靜態類型和參數類型兩個宗量進行選擇，多分派
動態分派，傳入參數已確定，只要判斷最終執行對象類型，單分派。
你知道哪些或者你們線上使⽤什麼GC策略？它有什麼優勢，適⽤於什麼場景？
Minor GC：指發生在新生代的垃圾收集動作
MajorGC / Full GC：指發生在老年代的GC
對象優先分配在Eden區
eden區空間不足時Minor GC
大對象直接進入老年代
避免短命大對象
長期存活對象進入老年代
每個對象有一個對象年齡(Age)計數器
Eden區一個對象第一次Minor GC存活並能被Survivor區容納，則移至Survivor且對象年齡設爲1
在Survivor中每經過一次Minor GC對象年齡+1
到達一定年齡（默認15）移至老年代
動態對象年齡判斷
Survivor中相同年齡所有對象大小的總和大於Survivor空間的一半，大於等於該年齡的對象直接進入老年代
空間分配擔保
Minor GC時，若之前每次晉升入老年代的平均大小>老年代剩餘空間，則直接Full GC
否則若設置允許擔保失敗，則只Minor GC，否則Full GC
Java類加載器包括⼏種？它們之間的⽗⼦關係是怎麼樣的？雙親委派機制是什麼意思？有什麼好處？
Java類加載器包括幾種？父子關係？
這裏的層次關係爲組合，即子加載器持有父加載器的引用，而非繼承關係。
Application ClassLoader 應該和 System ClassLoader 是一個意思
雙親委派機制
雙親委派模型如上圖所示。
工作過程：一個類加載器收到類加載請求，先把這個請求委託給父類加載器完成，因此所有加載請求都會傳送到頂層啓動加載器中，只有當父加載器反饋自己無法完成加載請求（其搜索範圍沒有找到所需類），子類才嘗試自己加載。
雙親委派機制好處
保證java核心庫的安全性（例如：如果用戶自己寫了一個java.lang.String類就會因爲雙親委派機制不能被加載，不會破壞原生的String類的加載）
如何⾃定義⼀個類加載器？你使⽤過哪些或者你在什麼場景下需要⼀個⾃定義的類加載器嗎？
- 加載特定路徑的class文件
- 加載一個加密的網絡class文件
- 熱部署加載class文件
雙親委派流程
loadClass
找緩存 → 找父加載器 loadClass → 自己嘗試 findClass → 根據條件解析 class
protected Class<?> loadClass(String name, boolean resolve)
throws ClassNotFoundException
{
synchronized (getClassLoadingLock(name)) {
// First, check if the class has already been loaded
Class<?> c = findLoadedClass(name);
if (c == null) {
long t0 = System.nanoTime();
try {
if (parent != null) {
c = parent.loadClass(name, false);
} else {
c = findBootstrapClassOrNull(name);
}
} catch (ClassNotFoundException e) {
// ClassNotFoundException thrown if class not found
// from the non-null parent class loader
}
if (c == null) {
// If still not found, then invoke findClass in order
// to find the class.
long t1 = System.nanoTime();
c = findClass(name);
// this is the defining class loader; record the stats
sun.misc.PerfCounter.getParentDelegationTime().addTime(t1 - t0);
sun.misc.PerfCounter.getFindClassTime().addElapsedTimeFrom(t1);
sun.misc.PerfCounter.getFindClasses().increment();
}
}
if (resolve) {
resolveClass(c);
}
return c;
}
}
findClass
JDK1.2後不建議覆蓋 loadClass，將自定義加載類的過程放在 findClass 裏。
protected Class<?> findClass(String name) throws ClassNotFoundException {
throw new ClassNotFoundException(name);
}
雙親委派機制打破
服務提供者接口SPI存在於rt.jar，由Bootstrap類加載器加載，但服務方提供的SPI實現類無法由Bootstrap類加載器加載，需由App類加載器加載。Thread類中的contextClassLoader默認保存App類加載器的引用，Bootstrap類加載器以此委託App類加載器加載SPI實現類。但這就打破了雙親委派模型。
堆內存設置的參數是什麼？
類加載過程
加載：通過類的全限定名獲取二進制流，加載入方法區，生成一個代表這個類的java.lang.Class對象。
驗證：確保class字節流符合規定且安全。
準備：類變量賦初值（準確說是置零）。
解析：符號引用轉換爲直接引用。
初始化：調用類的<clinit>()方法，初始化類的資源和變量。
類加載時機
- new新對象 / 讀取或設置static屬性 / 調用static方法；
- java.lang.reflect對類反射；
- 子類初始化時先初始化父類；
- 虛擬機啓動時先初始化main方法所在的主類；
- jdk1.7動態語言支持
Perm Space中保存什麼數據？會引起OutOfMemory嗎？
Java8內存模型—永久代(PermGen)和元空間(Metaspace)
JAVA 方法區與堆--java7前，java7,java8各不相同
方法區存儲已被虛擬機加載的類信息、常量、靜態變量、即時編譯器編譯後的代碼等
java7之前，方法區位於永久代(PermGen)，永久代和堆相互隔離，永久代的大小在啓動JVM時可以設置一個固定值，不可變；
java7中，存儲在永久代的部分數據就已經轉移到Java Heap或者Native memory。但永久代仍存在於JDK 1.7中，並沒有完全移除，譬如符號引用(Symbols)轉移到了native memory；字符串常量池(interned strings)轉移到了Java heap；類的靜態變量(class statics)轉移到了Java heap。
java8中，取消永久代，方法存放於元空間(Metaspace)，元空間仍然與堆不相連，但與堆共享物理內存，邏輯上可認爲在堆中
由於方法區主要存儲類的相關信息，所以對於動態生成類的情況比較容易出現永久代的內存溢出。最典型的場景就是，在 jsp 頁面比較多的情況，容易出現永久代內存溢出。
垃圾回收算法
標記清除算法 Mark-Sweep
第一遍掃描內存標記出無用對象，第二遍掃描內存清除無用對象。
效率低且會造成內存碎片化。
複製算法 Copying
將存活對象複製到新內存空間中，清空舊內存空間。
適用於對象存活率低的情況。
JVM中，新生代的Survivor區用到該算法。
標記整理算法 Mark-Compact
在標記清除算法基礎上，把對象移向內存一端，留出連續的內存空間，解決碎片化問題。
適用於對象較大、存活率較高的情況。
JVM中，老年代使用該算法。
分代收集算法 Generational Collection
JVM中，新生代使用Copying，老年代使用Mark-Compact。
做GC時，⼀個對象在內存各個Space中被移動的順序是什麼？
參照上面GC策略的過程。
普通對象生於Eden區，然後在兩個Survivor區中往返，最後進入老年代。中途死於各種GC。
大對象或通過動態對象年齡判定的對象直接進入老年代。死於Major GC。
吞吐量和暫停時間
吞吐量：應用程序線程用時佔程序總用時的比例。GC線程會導致應用程序線程暫停，吞吐量越高，程序執行越快。
暫停時間：GC線程導致應用程序線程暫停的時長。過長的暫停時間會影響用戶體驗。
垃圾收集器
你有沒有遇到過OutOfMemory問題？你是怎麼來處理這個問題的？處理 過程中有哪些收穫？
常見的原因如下：
1）內存加載的數據量太大：一次性從數據庫取太多數據；
2）集合類中有對對象的引用，使用後未清空，GC不能進行回收；
3）代碼中存在循環產生過多的重複對象；
4）啓動參數堆內存值小。
StackOverflow異常有沒有遇到過？⼀般你猜測會在什麼情況下被觸發？如何指定⼀個線程的堆棧⼤⼩？⼀般你們寫多少？
觸發情況：
棧內存溢出，一般由棧內存的局部變量過爆了，導致內存溢出。出現在遞歸方法，參數個數過多，遞歸過深，遞歸沒有出口。
棧大小設置：
JVM優化系列之一（-Xss調整Stack Space的大小）
-Xss：如-Xss128k
JDK5.0以後每個線程堆 棧大小爲1M，以前每個線程堆棧大小爲256K。根據應用的線程所需內存大小進行調整。在相同物理內存下，減小這個值能生成更多的線程。但是操作系統對一個進程內的線程數還是有限制的，不能無限生成，經驗值在3000~5000左右。
線程棧的大小是個雙刃劍，如果設置過小，可能會出現棧溢出，特別是在該線程內有遞歸、大的循環時出現溢出的可能性更大，如果該值設置過大，就有影響到創建棧的數量，如果是多線程的應用，就會出現內存溢出的錯誤。
內存模型以及分區，需要詳細到每個區放什麼。
程序計數器
較小的內存空間，當前線程所執行的字節碼的行號指示器。
線程私有。
Java虛擬機棧
線程私有。
描述java方法執行的內存模型。
每個方法執行時創建一個棧幀用於存儲局部變量表，操作棧，動態鏈接，方法出口等。
局部變量表：基本數據類型+reference，long和double兩個slot，其餘1個。
局部變量表的大小在編譯期確定。
異常情況：棧幀過大 StackOverflowError；虛擬機棧擴展無法申請足夠內存 OutOfMemoryError。
本地方法棧
與虛擬機棧類似，不過是執行Native方法服務。
java堆
線程共享。
對象實例和數組在此分配。
垃圾收集器管理的主要區域。
可以劃分線程私有的分配緩衝區（TLAB）。
方法區
線程共享。
存儲已被虛擬機加載的類信息、常量、靜態變量、即時編譯器編譯後的代碼等。
運行時常量池
方法區的一部分。
存放編譯期生成的各種字面量和符號引用。
直接內存
不屬於Java虛擬機內存。
某些io操作直接操控native堆。
虛擬機在運行時有哪些優化策略
請解釋StackOverflowError和OutOfMemeryError的區別？
根據《深入理解Java虛擬機》裏的說法，StackOverflowError出現在虛擬機棧和本地方法棧中，對虛擬機棧來說，StackOverflowError在線程請求的棧深度大於虛擬機所允許的深度時拋出；OutOfMemoryError出現在除程序計數器之外的其他區域，基本都是因爲無法滿足內存分配且無法擴展而產生的。
在JVM中，如何判斷一個對象是否死亡？
首先使用根搜索算法判定對象是否存活。
若根搜索算法不可達，還要經歷兩次標記：
- 判定對象是否有必要執行 finalize() 方法。若對象沒有覆蓋 finalize() 或已被虛擬機執行過則會被判定“不必要執行”。
- 若被判定要執行 finalize() 方法，對象會被移進 F-Queue等待方法執行，若在方法中對象被引用鏈上的任意對象引用，在第二次標記中會被移出“即將回收”集合。
對象被回收後，判定真正死亡。