JAVA面试：JVM知识点
jdk的垃圾回收算法，年轻代，老年代分别是什么
- 垃圾回收基础算法
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标记清除(mark sweep) - 位置不连续 产生碎片 效率偏低（两遍扫描）
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第一遍扫描找到有用的，第二遍找到没用的进行清除
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拷贝算法 (copying) - 没有碎片，浪费空间，移动复制对象需要调整对象引用
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把一块内存中有用的对象 复制到一块干净的内存中，然后把上面无用垃圾清除
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标记压缩(mark compact) - 没有碎片，效率偏低（两遍扫描，指针需要调整）
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标记后进行压缩，移动对象指针引用需要调整
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以下为分代模型的垃圾回收算法
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年轻代：
- Serial 串行回收
- PS 并行回收
- ParNew 配合CMS的并行回收
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老年代：
- SerialOld 串行回收
- ParallelOld 并行回收
- ConcurrentMarkSweep 老年代 并发的， 垃圾回收和应用程序同时运行，降低STW的时间(200ms)
CMS问题比较多，所以现在没有一个版本默认是CMS，只能手工指定
CMS既然是MarkSweep，就一定会有碎片化的问题，碎片到达一定程度，CMS的老年代分配对象分配不下的时候，使用SerialOld 进行老年代回收
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除Epsilon ZGC Shenandoah之外的GC都是使用逻辑分代模型
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G1是逻辑分代，物理不分代
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除此之外的不仅逻辑分代，而且物理分代
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G1(10ms)
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算法：三色标记 + SATB (SATB保证了在并发标记过程中新分配对象不会漏标)
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ZGC (1ms)
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算法：ColoredPointers + LoadBarrier
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Shenandoah
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算法：ColoredPointers + WriteBarrier
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1.8默认的垃圾回收：PS + ParallelOld
如何排查生产环境的OOM
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首先确保对OOM日志的保存
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jinfo pid
进程和线程的 具体信息
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jstack
jstack 定位线程、进程状况
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jmap -histo pid | head -20
查找产生对象数 排名前20 的对象具体是哪些
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jmap -dump:live,format=b,file=heap.bin pid
生成dump转储文件，线上系统，内存特别大，jmap执行期间会对进程产生很大影响，甚至卡顿（电商不适合）
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使用MAT / jhat /jvisualvm 进行dump文件分析
https://www.cnblogs.com/baihuitestsoftware/articles/6406271.html -
jhat -J-mx512M xxx.dump
分析日志很重要
dump 文件里，值得关注的线程状态有：
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死锁，Deadlock（重点关注）
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执行中，Runnable
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等待资源，Waiting on condition（重点关注）
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等待获取监视器，Waiting on monitor entry（重点关注）
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暂停，Suspended
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对象等待中，Object.wait() 或 TIMED_WAITING
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阻塞，Blocked（重点关注）
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停止，Parked
tid指Java Thread id。nid指native线程的id。prio是线程优先级。
[0x00007f1d2c4be000] 是线程栈起始地址。
Thread.State:WAITING (parking) 等待，线程挂起中。
parking to wait for <0x00000000f5dee038>
本线程肯定是在等待某个条件的发生，来把自己唤醒。其次，SynchronousQueue 并不是一个队列，只是线程之间移交信息的机制，当我们把一个元素放入到 SynchronousQueue 中时必须有另一个线程正在等待接受移交的任务，因此这就是本线程在等待的条件。
dump文件实例分析
https://www.cnblogs.com/zhengyun_ustc/archive/2013/01/06/dumpanalysis.html
jconsole远程连接
https://blog.csdn.net/wangnanwlw/article/details/102381882
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程序启动加入参数：
java -Djava.rmi.server.hostname=192.168.17.11 -Dcom.sun.management.jmxremote -Dcom.sun.management.jmxremote.port=11111 -Dcom.sun.management.jmxremote.authenticate=false -Dcom.sun.management.jmxremote.ssl=false -jar test.jar -
如果遭遇 Local host name unknown：错误，修改/etc/hosts文件，把ip加入进去
192.168.17.11 basic localhost localhost.localdomain localhost4 localhost4.localdomain4 ::1 localhost localhost.localdomain localhost6 localhost6.localdomain6 -
关闭linux防火墙（实战中应该打开对应端口）
service iptables stop chkconfig iptables off #永久关闭 -
windows上打开 jconsole远程连接 192.168.17.11:11111
jvisualvm远程连接
https://www.cnblogs.com/liugh/p/7620336.html （简单做法）
jprofiler (收费)
arthas在线排查工具
- 为什么需要在线排查？
在生产上我们经常会碰到一些不好排查的问题，例如线程安全问题，用最简单的threaddump或者heapdump不好查到问题原因。为了排查这些问题，有时我们会临时加一些日志，比如在一些关键的函数里打印出入参，然后重新打包发布，如果打了日志还是没找到问题，继续加日志，重新打包发布。对于上线流程复杂而且审核比较严的公司，从改代码到上线需要层层的流转，会大大影响问题排查的进度。 - jvm观察jvm信息
- thread定位线程问题
- dashboard 观察系统情况
- heapdump + jhat分析
- jad反编译
动态代理生成类的问题定位
第三方的类（观察代码）
版本问题（确定自己最新提交的版本是不是被使用） - redefine 热替换
目前有些限制条件：只能改方法实现（方法已经运行完成），不能改方法名， 不能改属性
m() -> mm() - sc - search class
- watch - watch method
- 没有包含的功能：jmap
jvm的内存模型
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Java Memory Model
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一种符合内存模型规范的，屏蔽了各种硬件和操作系统的访问差异的，保证了Java程序在各种平台下对内存的访问都能保证效果一致的机制及规范。
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jmm是jvm的一种规范，定义了jvm的内存模型。它屏蔽了各种硬件和操作系统的访问差异，不像c那样直接访问硬件内存，相对安全很多，它的主要目的是解决由于多线程通过共享内存进行通信时，存在的本地内存数据不一致、编译器会对代码指令重排序、处理器会对代码乱序执行等带来的问题。可以保证并发编程场景中的原子性、可见性和有序性。
链接：https://www.jianshu.com/p/76959115d486 -
根据JVM虚拟机规范，管理内存如下
PC 程序计数器 （独享）
存放指令位置
虚拟机的运行，类似于这样的循环：
while( not end ) {
取PC中的位置，找到对应位置的指令；
执行该指令；
PC ++;
}
JVM Stack 、Frame （独享）
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栈帧（Frame）是用来存储数据和部分过程结果的数据结构，同时也被用来处理动态链接
（Dynamic Linking）、方法返回值和异常分派
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栈帧随着方法调用而创建，随着方法结束而销毁
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栈帧的存储空间分配在 Java 虚拟机栈之中，每一个栈帧都有自己的局部变量表（Local Variables）、操作数栈（OperandStack）和指向当前方法所属的类的运行时常量池的引用。
- Frame - 每个方法对应一个栈帧
- Local Variable Table
- Operand Stack
对于long的处理（store and load），多数虚拟机的实现都是原子的
jls 17.7，没必要加volatile - Dynamic Linking
https://blog.csdn.net/qq_41813060/article/details/88379473
jvms 2.6.3 - return address
a() -> b()，方法a调用了方法b, b方法的返回值放在什么地方
Heap （共享）
- 在 Java 虚拟机中，堆（Heap）是可供各条线程共享的运行时内存区域，也是供所有类实例
和数组对象分配内存的区域。- Java 堆在虚拟机启动的时候就被创建，它存储了被自动内存管理系统，也即是常说的“Garbage Collector（垃圾收集器）”）所管理的各种
对象，这些受管理的对象无需，也无法显式地被销毁。
Method Area （共享）
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Perm Space (<1.8)
字符串常量位于PermSpace永久区
FGC不会清理
大小启动的时候指定，不能变 -
Meta Space (>=1.8)
字符串常量位于堆
会触发FGC清理
不设定的话，最大就是物理内存它存储了每一个类的结构信息，例如运行时常量池（Runtime Constant Pool）、字段和方法数据、构造函数和普通方法的字节码内容、还包括一些在类、实例、接口初始化时用到的特殊方法
Runtime Constant Pool
- 每一个运行时常量池都分配在 Java 虚拟机的方法区之中
- 在类和接口被加载到虚拟机后，对应的运行时常量池就被创建出来。
Native Method Stack
- JVM实现使用到传统的栈（通常称之为“C Stacks”）来支持 native 方法（指使用 Java 以外的其他语言编写的方法）的执行，这个栈就是本地方法栈，一般会在线程创建的时候按线程分配。
- 当 Java 虚拟机使用其他语言（例如 C 语言）来实现指令集解释器时，也会使用到本地方法栈。
Direct Memory
JVM可以直接访问的内核空间的内存 (OS 管理的内存)
NIO ， 提高效率，实现zero copy
java如何加载类的，哪种情况下不需要用java的双亲委派模型来加载类(java的类加载原理)
双亲委派的打破
- 如何打破：重写loadClass（）
- 何时打破过？
- JDK1.2之前，自定义ClassLoader都必须重写loadClass()
- ThreadContextClassLoader可以实现基础类调用实现类代码，通过thread.setContextClassLoader指定
- 热启动，热部署
- osgi tomcat 都有自己的模块指定classloader（可以加载同一类库的不同版本）
