Java面试题冲刺第二十七天–JVM2

Java面试题冲刺第二十七天--JVM2

1. 内存模型

Java内存模型主要分为两种：

• 堆内存：存放我们new出来的对象以及数组等，这部分内存可以动态申请或释放。一般情况下，堆内存比较大。
• 栈内存：存放基本类型的变量以及对象的引用变量（指针），这些变量会随着程序的运行而申请或释放。栈的空间比较小，一般情况下，栈的大小是在程序启动的时候就固定下来。

2. JVM内存模型

JVM内存模型主要分为五种：

• 方法区（JDK7及以前称为永久代）：存放静态变量、类信息等，这部分内存可以动态申请或释放。运行时类的情况是在方法区中存储。
• 堆内存：同上。
• 虚拟机栈：与线程相关的数据存储在虚拟机栈中，包括方法调用的局部变量、返回值等数据。这个是栈内存的一部分。
• 本地方法栈：较少使用，主要是为了支持本地（native）方法。
• PC寄存器：记录当前线程执行的代码行号，也就是JVM中的“程序计数器”。

3. GC算法

• 新生代GC：一般采用复制算法。
• 老年代GC：一般采用标记-清除算法。

在JDK 1.2之后，Java默认使用的是能够自动适应应用程序所需的并行垃圾收集器（Parallel Collector）——也称之为吞吐量优先收集器（The throughput collector）。

4. 分代收集

对于JVM的“分代收集”策略，一般分为以下几步：

• 对于新生代开辟一段内存，称之为“Eden”空间；
• 运行过程中，将对象放入Eden空间；
• 当Eden空间满时，将其中存活的对象，复制到其他内存空间，称之为“Survivor”空间中；
• 当“Survivor”空间也满时，将存活下来的对象放入老年代空间；
• 老年代也满，就会触发Full GC，也就是对整个堆都进行清理。

5. 示例说明

示例1

public class Test {
    private static int count = 0;
    public static void main(String[] args) {
        checkMemory();
    }
    private static void checkMemory(){
        while (true){
            new Thread(() -> {
                byte[] array = new byte[1024 * 1024];
                try {
                    Thread.sleep(1000);
                    count++;
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }).start();
            System.out.println("count=" + count);
            try {
                Thread.sleep(1000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

这段代码实现了不断开启新的线程进行内存分配操作。在输出中，你会看到类似如下的内容：

count=985
count=987
count=999
Exception in thread "Thread-2" java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space

这是因为每当开启一个新线程时，都会在堆内存中占用一定空间。由于没有使用相关手段对线程进行回收，最终导致堆内存耗尽。

示例2

public class Test {
    private static int count = 0;
    public static void main(String[] args) {
        while (true){
            new Thread(() -> {
                byte[] array = new byte[1024 * 1024];
                try {
                    Thread.sleep(1000);
                    count++;
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }).start();
            System.out.println("count=" + count);
            try {
                Thread.sleep(1000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

这段代码与示例1非常相似，唯一的区别就是while循环在main方法中而不是checkMemory方法中。在输出中，你会看到类似如下的内容：

count=390
count=411
count=422
Exception in thread "main" java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space

这是因为main方法一直处于运行状态，并在其中使用while循环不断加入新线程，最终导致堆内存耗尽。