JAVA每日面经——JVM篇（包含JVM优化）

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一、什么是JVM？

Java虚拟机（JVM）是Java编程语言的核心组件之一，是一个能够执行Java字节码的虚拟机器。它是Java跨平台特性的关键所在，允许Java程序在不同的操作系统上运行，而不需要重新编译成特定平台的机器码。JVM负责将Java源代码编译成字节码，然后在运行时解释或编译执行这些字节码。

二、JVM由什么组成？

在这里插入图片描述

程序计数器：是当前线程执行的字节码行号的指示器，用于记录正在执行的虚拟机字节指令地址。它是线程私有的，每个线程都有自己的程序计数器。
Java虚拟栈：存放基本数据类型、对象引用以及方法出口等数据。它也是线程私有的，每个线程都有自己的虚拟栈。
Native方法栈：与Java虚拟栈相似，但它专门为Native方法服务。也是线程私有的，用于执行本地方法。
Java堆：是Java内存中最大的一块，用于存放所有的对象实例和数组。Java堆是垃圾收集器的主要工作区域，所有的垃圾收集都是在这里进行的。Java堆是线程共享的内存区域。
方法区：存放已被加载的类信息、常量、静态变量以及即时编译器编译后的代码数据等。也称为永久代，但在较新的JVM中可能已被元空间所取代。方法区的主要回收目标是常量池的回收和类型的卸载。方法区是各个线程共享的内存区域。

三、JVM 内存为什么要分成新生代，老年代，持久代？

在这里插入图片描述

在Java虚拟机中，内存被划分为几个区域，其中包括持久代和堆。持久代主要用于存放方法区和一些其他的数据。而堆则包括了新生代和老年代。

新生代和老年代 Java堆被划分为新生代和老年代。新生代是存放刚创建的对象的地方，而老年代则是存放已经存在一段时间且存活时间较长的对象。

Survivor区的作用 Survivor区主要是为了帮助管理新生代的内存。如果没有Survivor区，新生代的Eden区每次进行垃圾回收时都会把存活的对象移到老年代，这会导致老年代很快被填满，触发大规模的垃圾回收。为了避免这种情况，引入了Survivor区。Survivor区的存在能够减少被送到老年代的对象，进而减少大规模垃圾回收的发生。

为什么要设置两个Survivor区设置两个Survivor区最主要的目的是为了解决内存碎片化问题。当新生代的Eden区满了之后，存活的对象会被移动到第一个Survivor区。随着新的对象不断被创建和销毁，Eden区和第一个Survivor区的内存会逐渐被占满。当这两个区域再次满了之后，会触发一次垃圾回收，这时会把Eden区和第一个Survivor区中的存活对象移到第二个Survivor区，同时清空Eden区。这个过程的重要性在于，这种移动对象的方式保证了第二个Survivor区中来自Eden区和第一个Survivor区的存活对象在内存中是连续的，避免了内存碎片化的问题。

四、JVM如何优化？

1.1 堆栈相关配置

java -Xmx3550m -Xms3550m -Xmn2g -Xss128k -XX:MaxPermSize=16m -XX:NewRatio=4 -XX:SurvivorRatio=4 -XX:MaxTenuringThreshold=0

解释： -

Xmx3550m：设置最大堆大小为 3550m。

-Xms3550m：设置初始堆大小为 3550m。

-Xmn2g：设置年轻代大小为 2g。

-Xss128k：设置每个线程的堆栈大小为 128k。

-XX:MaxPermSize：设置持久代大小为 16m。

-XX:NewRatio=4：设置年轻代与年老代的大小比值为 1:4（不包括持久代）。

-XX:SurvivorRatio=4：设置年轻代中Eden区与Survivor区的大小比值为 1:4。如果SurvivorRatio为4，则两个Survivor区与一个Eden区的大小比值为 2:4，一个Survivor区占整个年轻代的 1/6。

-XX:MaxTenuringThreshold=0：设置对象在年轻代中的最大年龄。如果设置为0，则年轻代对象不经过Survivor区，直接进入年老代。

1.2 垃圾收集器相关配置

-XX:+UseParallelGC：选择并行垃圾收集器，这种收集器会使用多个线程并行地进行垃圾回收操作。

-XX:ParallelGCThreads=20：配置并行收集器使用的线程数为20，这样可以充分利用多核处理器的性能。

-XX:+UseConcMarkSweepGC：设置年老代使用并发标记-清除收集器，这种收集器允许垃圾回收和应用程序线程同时运行，减少了停顿时间。

-XX:CMSFullGCsBeforeCompaction=5：配置在对年老代进行压缩整理之前触发多少次Full GC。这个参数指定了在进行内存整理之前，需要进行多少次Full GC操作。

-XX:+UseCMSCompactAtFullCollection：开启在Full GC时对年老代进行压缩整理。虽然可能会略微影响性能，但可以帮助消除内存碎片，从而提高内存的利用效率。

五、结尾

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