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本的是

JVM

原理。JVM

是

Java

程序运行基础，面试时一定会遇到

JVM

相关的题。本会先

对面试中

JVM

的点进行汇总介绍。然后对

JVM

内存模型、Java

的类加载机制、常用的

GC

算法这

三个知识点进行详细讲解。最后汇总

JVM

点和加分项，以及这部分知识的面试。

JVM知识点汇总

首先看看

JVM

的知识点汇总。

如上图所示，JVM

知识点有

6

个大方向，其中，内存模型、类加载机制、GC

回收是比较重点的内

容。性能调优部分偏重实际应用，重点突出实践能力。编译器优化和执行模式部分偏重理论基础，主要

掌握知识点。

各个部分需要了解的知识点如下。

内存模型：程序计数器、方法区、堆、栈、本地方法栈的作用，保存哪些数据。

类加载：双亲委派的加载机制，以及常用类加载器分别加载哪种类型的类。

GC：分代回收的思想和依据，以及不同回收算法实现的思路、适合的场景。

性能调优：常用的JVM优化参数的作用，参数调优的依据，常用的JVM分析工具能分析哪类问

题，以及使用方法。

执行模式：解释、编译、混合模式的优缺点，Java7提供的分层编译技术。需要知道JIT即时编译

技术和OSR（栈上替换），知道

C1、C2

编译器针对的场景，其中C2

针对Server

模式，优化更

激进。在新技术方面可以了解

Java10提供的由Java实现的Graal编译器。

编译优化：前端编译器

javac的编译过程、AST抽象语法树、编译期优化和运行期优化。编译优化

的常用技术包括公共子表达式的消除、方法内联、逃逸分析、栈上分配、同步消除等。明白了这些

才能写出对编译器友好的代码。

JVM

的内容相对来说比较集中，但是对知识深度的掌握要求较高。

详解JVM内存模型

JVM内存模型主要指运行时的数据区，包括5个部分，如下图所示。

栈也叫方法栈，是线程私有的，线程在执行每个方法时都会同时创建一个栈帧，用来局部变量

表、操作栈、动态、方法出口等信息。调用方法时执行入栈，方法返回时执行出栈。

本地方法栈与栈类似，也是用来保存线程执行方法时的信息，不同的是，执行Java方法使用栈，

而执行native方法使用本地方法栈。

程序计数器保存着当前线程所执行的字节码位置，每个线程工作时都有一个独立的计数器。程序计

数器为执行

Java

方法服务，执行native方法时，程序计数器为空。

栈、本地方法栈、程序计数器这三个部分都是线程独占的。

堆是JVM管理的内存中最大的一块，堆被所有线程共享，目的是为了存放对象实例，几乎所有的

对象实例都在这里分配。当堆内存没有可用的空间时，会抛出OOM异常。根据对象存活的周期不

同，JVM把堆内存进行分代管理，由回收器来进行对象的回收管理。

方法区也是各个线程共享的内存区域，又叫非堆区。用于已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数据，JDK1.7中的永久代和

JDK1.8中的Metaspace都是方

法区的一种实现。

面试回答这个问题时，要答出两个要点：一个是各部分的功能，另一个是哪些线程共享，哪些独

占。

详解JMM内存可见性

JMM是Java内存模型，与刚才讲到的JVM内存模型是两回事，JMM的主要目标是定义程序中变量的

规则，如下图所示，所有的共享变量都在主内存享。每个线程有自己的工作内存，工作内

存中保存的是主内存中变量的副本，线程对变量的读写等操作必须在自己的工作内存中进行，而不能直

接读写主内存中的变量。

在多线程进行数据交互时，例如线程A给一个共享变量赋值后，由线程B来这个值，A修改完变量

是修改在自己的工作区内存中，B是不可见的，只有从A的工作区写回主内存，B再从主内存