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Interview--JVM（java虚拟机）.md

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Interview--JVM（java虚拟机）

精心收录整理互联网笔试面试题，以及自己发布的文章，欢迎各位star！或者关注微信公众号【1024笔记】，免费获取海量学习资源

. 作者：江夏、

. 简书：https://www.jianshu.com/u/b3263fc54bce

. 知乎：https://www.zhihu.com/people/qing-ni-chi-you-zi-96

. GitHub：https://github.com/JiangXia-1024?tab=repositories

. 博客地址：https://blog.csdn.net/qq_41153943

1、描述一下JVM加载class文件的原理机制?

JVM中类的装载是由ClassLoader和它的子类来实现的,Java ClassLoader 是一个重要的Java运行时系统组件。它负责在运行时查找和装入类文件的类。

2、GC是什么? 为什么要有GC? 　　

GC是垃圾收集器的意思（Gabage Collection）,内存处理是编程人员容易出现问题的地方，忘记或者错误的内存回收会导致程序或系统的不稳定甚至崩溃，Java提供的GC功能可以自动监测对象是否超过作用域从而达到自动回收内存的目的，Java语言没有提供释放已分配内存的显示操作方法。

3、垃圾回收的优点和原理。并考虑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。

4、垃圾回收器的基本原理是什么？垃圾回收器可以马上回收内存吗？有什么办法主动通知虚拟机进行垃圾回收？

对于GC来说，当程序员创建对象时，GC就开始监控这个对象的地址、大小以及使用情况。通常，GC采用有向图的方式记录和管理堆(heap)中的所有对象。通过这种方式确定哪些对象是"可达的"，哪些对象是"不可达的"。当GC确定一些对象为"不可达"时，GC就有责任回收这些内存空间。可以。程序员可以手动执行System.gc()，通知GC运行，但是Java语言规范并不保证GC一定会执行。

5、什么时候用assert。

assertion(断言)在软件开发中是一种常用的调试方式，很多开发语言中都支持这种机制。在实现中，assertion就是在程序中的一条语句，它对一个boolean表达式进行检查，一个正确程序必须保证这个boolean表达式的值为true；如果该值为false，说明程序已经处于不正确的状态下，assert将给出警告或退出。一般来说，assertion用于保证程序最基本、关键的正确性。assertion检查通常在开发和测试时开启。为了提高性能，在软件发布后，assertion检查通常是关闭的。

package com.huawei.interview;

public class AssertTest {

​	public static void main(String[] args) {
​		int i = 0;
​		for(i=0;i<5;i++)
​		{
​			System.*out*.println(i);
​		}
​		//假设程序不小心多了一句--i;
​		--i;
​		assert i==5;		
​	}
 }

6、java中会存在内存泄漏吗，请简单描述。

所谓内存泄露就是指一个不再被程序使用的对象或变量一直被占据在内存中。java中有垃圾回收机制，它可以保证一对象不再被引用的时候，即对象编程了孤儿的时候，对象将自动被垃圾回收器从内存中清除掉。由于Java 使用有向图的方式进行垃圾回收管理，可以消除引用循环的问题，例如有两个对象，相互引用，只要它们和根进程不可达的，那么GC也是可以回收它们的，例如下面的代码可以看到这种情况的内存回收：

package com.huawei.interview;

import java.io.IOException;

public class GarbageTest {

	/**
	 * @param args
	 * @throws IOException 
	 */
	public static void main(String[] args) throws IOException {
		// TODO Auto-generated method stub
		try {
			gcTest();
		} catch (IOException e) {
			// TODO Auto-generated catch block
			e.printStackTrace();
		}
		System.out.println("has exited gcTest!");
		System.in.read();
		System.in.read();		
		System.out.println("out begin gc!");		
		for(int i=0;i<100;i++)
		{
			System.gc();
			System.in.read();	
			System.in.read();	
		}
	}

	private static void gcTest() throws IOException {
		System.in.read();
		System.in.read();		
		Person p1 = new Person();
		System.in.read();
		System.in.read();		
		Person p2 = new Person();
		p1.setMate(p2);
		p2.setMate(p1);
		System.out.println("before exit gctest!");
		System.in.read();
		System.in.read();		
		System.gc();
		System.out.println("exit gctest!");
	}

	private static class Person
	{
		byte[] data = new byte[20000000];
		Person mate = null;
		public void setMate(Person other)
		{
			mate = other;
		}
	}
}

java中的内存泄露的情况：长生命周期的对象持有短生命周期对象的引用就很可能发生内存泄露，尽管短生命周期对象已经不再需要，但是因为长生命周期对象持有它的引用而导致不能被回收，这就是java中内存泄露的发生场景，通俗地说，就是程序员可能创建了一个对象，以后一直不再使用这个对象，这个对象却一直被引用，即这个对象无用但是却无法被垃圾回收器回收的，这就是java中可能出现内存泄露的情况，例如，缓存系统，我们加载了一个对象放在缓存中(例如放在一个全局map对象中)，然后一直不再使用它，这个对象一直被缓存引用，但却不再被使用。

检查java中的内存泄露，一定要让程序将各种分支情况都完整执行到程序结束，然后看某个对象是否被使用过，如果没有，则才能判定这个对象属于内存泄露。

如果一个外部类的实例对象的方法返回了一个内部类的实例对象，这个内部类对象被长期引用了，即使那个外部类实例对象不再被使用，但由于内部类持久外部类的实例对象，这个外部类对象将不会被垃圾回收，这也会造成内存泄露。

下面内容来自于网上（主要特点就是清空堆栈中的某个元素，并不是彻底把它从数组中拿掉，而是把存储的总数减少，本人写得可以比这个好，在拿掉某个元素时，顺便也让它从数组中消失，将那个元素所在的位置的值设置为null即可）：

我实在想不到比那个堆栈更经典的例子了,以致于我还要引用别人的例子，下面的例子不是我想到的，是书上看到的，当然如果没有在书上看到，可能过一段时间我自己也想的到，可是那时我说是我自己想到的也没有人相信的。

  public class Stack {
    private Object[] elements=new Object[10];
    private int size = 0;
    public void push(Object e){
    ensureCapacity();
    elements[size++] = e;
    }
    public Object pop(){
    if( size == 0)
    throw new EmptyStackException();
    return elements[--size];
    }
    private void ensureCapacity(){
    if(elements.length == size){
    Object[] oldElements = elements;
    elements = new Object[2 * elements.length+1];
    System.arraycopy(oldElements,0, elements, 0, size);
    }
    }
    }

上面的原理应该很简单，假如堆栈加了10个元素，然后全部弹出来，虽然堆栈是空的，没有我们要的东西，但是这是个对象是无法回收的，这个才符合了内存泄露的两个条件：无用，无法回收。

但是就是存在这样的东西也不一定会导致什么样的后果，如果这个堆栈用的比较少，也就浪费了几个K内存而已，反正我们的内存都上G了，哪里会有什么影响，再说这个东西很快就会被回收的，有什么关系。下面看两个例子。

public class Bad{
    public static Stack s=Stack();
    static{
    s.push(new Object());
    s.pop(); //这里有一个对象发生内存泄露
    s.push(new Object()); //上面的对象可以被回收了，等于是自愈了
    }
    }

因为是static，就一直存在到程序退出，但是我们也可以看到它有自愈功能，就是说如果你的Stack最多有100个对象，那么最多也就只有100个对象无法被回收其实这个应该很容易理解，Stack内部持有100个引用，最坏的情况就是他们都是无用的，因为我们一旦放新的进取，以前的引用自然消失！

内存泄露的另外一种情况：当一个对象被存储进HashSet集合中以后，就不能修改这个对象中的那些参与计算哈希值的字段了，否则，对象修改后的哈希值与最初存储进HashSet集合中时的哈希值就不同了，在这种情况下，即使在contains方法使用该对象的当前引用作为的参数去HashSet集合中检索对象，也将返回找不到对象的结果，这也会导致无法从HashSet集合中单独删除当前对象，造成内存泄露。

7、能不能自己写个类，也叫java.lang.String？

可以，但在应用的时候，需要用自己的类加载器去加载，否则，系统的类加载器永远只是去加载jre.jar包中的那个java.lang.String。由于在tomcat的web应用程序中，都是由webapp自己的类加载器先自己加载WEB-INF/classess目录中的类，然后才委托上级的类加载器加载，如果我们在tomcat的web应用程序中写一个java.lang.String，这时候Servlet程序加载的就是我们自己写的java.lang.String，但是这么干就会出很多潜在的问题，原来所有用了java.lang.String类的都将出现问题。

虽然java提供了endorsed技术，可以覆盖jdk中的某些类。但是，能够被覆盖的类是有限制范围，反正不包括java.lang这样的包中的类。

运行下面的程序：

package java.lang;

public class String {

	/**
	 * @param args
	 */
	public static void main(String[] args) {
		// TODO Auto-generated method stub
		System.out.println("string");
	}
}

报告的错误如下： java.lang.NoSuchMethodError: main Exception in thread "main"

这是因为加载了jre自带的java.lang.String，而该类中没有main方法。