一、JVM是什么:
Java Virtual Machine,Java的运行环境(java二进制字节码的运行环境)；一次编写、到处运行；自动管理内存，提供垃圾回收机制
JVM的组成部分、运行流程:
二、JVM的组成:
1.程序计数器:
程序计数器是线程私有的，内部保存的字节码行号，用于记录正在执行的字节码指令的地址
2.JAVA堆
Java堆是线程共享的区域:主要用来保存对象实例，数组等；当堆中没有内存空间可以分配给实例也无法再扩展时，则抛出OutOfMemoryError异常
Java8中Java堆由年轻代和老年代组成，其中年轻代被划分为三部分，分别是Eden区和两个大小严格相同的Survivor区，老年代主要保存生命周期长的对象，一般是一些老的对象
Java1.7中有一个永久代，存储的是类信息、静态变量、常量以及编译后的代码
Java1.8移除了永久代，把数据存储到了本地内存的元空间中，防止内存溢出
3.虚拟机栈:
Java Virtual Machine Stacks(JAVA虚拟机栈):
每个线程运行时所需要的内存，称为虚拟机栈，先进后出
每个栈由多个栈帧组成，对应着每次方法调用时所占用的内存
每个线程只能有一个活动栈帧，对应着当前正在执行的那个方法
垃圾回收是否涉及栈内存:
垃圾回收主要指的就是堆内存，当栈帧弹出后，内存就会释放
栈内存分配越大越好吗:
未必，默认的栈内存通常为1024K，栈帧过大会导致线程数变少，机器总内存为512M，目前能活动的线程数则为512个，如果把栈内存改为2048K，那么能活动的栈帧就会减半
方法内的局部变量是否线程安全:
如果方法内的局部变量没有逃离方法的作用范围，它是线程安全的，如果是局部变量引用了对象，并逃离方法的作用范围，需要考虑线程安全
栈内存溢出的情况:
栈帧过多导致栈内存溢出、栈帧过大导致栈内存溢出
堆栈的区别是什么:
栈内存一般会用来存储局部变量和方法调用，但是堆内存是用来存储Java对象和数组的，堆会GC垃圾回收，而栈不会
栈内存是线程私有的，而堆内存是线程共有的
两者异常错误不同，但是如果栈内存或堆内存不足都会抛出异常:
栈空间不足:java.lang.StackOverFlowError
堆空间不足:java.lang.OutOfMemoryError
4.能不能解释一下方法区:
方法区(MethodArea)是各个线程共享的内存区域
主要存储类的信息、运行时常量池
虚拟器启动时创建，关闭时释放
如果方法区域中的内存无法满足分配请求，则会抛出OutOfMemoryError:MetaSpace
常量池
可以看做是一张表，虚拟机指令根据这张常量表找到要执行的类名、方法名、参数类型以及字面量等信息
运行时常量池:
常量池是*.class文件中的，当该类被加载，它的常量池信息就会放入运行时常量池，并把里面的符号地址变为真实地址
5.直接内存:
直接内存并不属于JVM中的内存结构，不由JVM进行管理，是虚拟机的系统内存，常见于NIO操作时用于数据缓冲区，分配回收成本较高，但是读写性能较高，不受JVM内存回收管理
常规IO的数据拷贝流程:
NIO数据拷贝流程:
6.什么是类加载器，类加载器有哪些？
类加载器:
JVM只会运行二进制文件，类加载器的作用就是将字节码文件加载到JVM中，从而让Java程序能够启动起来
类加载器的分类:
(1).启动类加载器(BootStrap ClassLoader):加载JAVA_HOME/jre/lib目录下的库
(2).扩展类加载器(ExtClassLoader):主要加载JAVA_HOME/jre/lib/ext目录中的类
(3).应用类加载器(AppClassLoader):用于加载classPath下的类
(4).自定义类加载器(CustomizeClassLoader):自定义类继承ClassLoader，实现自定义类加载规则
双亲委派模型:
加载某一个类，先委托上一级的加载器进行加载，如果上级加载器也有上级，则会继续向上委托，如果该类委托上级没有被加载，则子加载器尝试加载该类
JVM为什么要采用双亲委派机制:
(1).通过双亲委派机制可以避免某一个类被重复加载，当父类已经加载后则无需重复加载，保证唯一性
(2).为了安全，保证类库API不会被修改
7.类装载的执行过程:
类从加载到虚拟机中开始，直到卸载为止，它的生命周期包括了加载、验证、准备、解析、初始化、使用和卸载7个阶段，其中验证、准备和解析这三个部分统称为连接(linking)
(1).加载阶段:
通过类的全名，获取类的二进制数据流
解析类的二进制数据流为方法区内的数据结构
创建java.lang.Class类的实例，表示该类型。作为方法区这个类的各种数据的访问入口
(2).验证阶段:
验证类是否符合JVM规范，安全性检测。
包括文件格式验证、元数据验证、字节码验证、符号引用验证。前三验证主要是格式检查，判断文件格式是否错误、语法是否错误以及字节码是否合格；最后一个验证主要是Class文件在其常量池会通过字符串记录自己将要使用的其他类或方法，检查他们是否存在
(3).准备阶段:
为类变量分配内存并设置类变量和初始值
static变量:分配空间在准备阶段完成，赋值在初始化阶段完成
static变量是final的基本类型，以及字符串常量，值已经确定，赋值在准备阶段完成
static变量时final的引用类型，那么赋值也会在初始化阶段完成
(4).解析阶段:
把类中的符号引用转换为直接引用
例如:方法中调用了其他方法，方法名可以理解为符号引用，而直接引用就是使用指针直接指向方法
(5).初始化阶段:
对类的静态变量，静态代码块执行初始化操作
如果初始化一个类的时候，其父类尚未初始化，则优先初始化其父类
如果同时包含多个静态变量和静态代码块，则按照自上而下的顺序依次执行
(6).使用阶段:
JVM开始从入口方法开始执行用户的程序代码
调用静态类成员信息，使用new关键字为其创建对象实例
(7).卸载阶段:
当用户程序代码执行完毕后，JVM便开始销毁创建的Class对象
8.对象什么时候可以被垃圾器回收:
如果一个或多个对象没有任何的引用指向它了，那么这个对象现在就是垃圾，如果定位了垃圾，则有可能会被垃圾回收器回收
要定位什么是垃圾，有两种方式，第一个是引用计数法，第二个是可达性分析算法
(1).引用计数法:
一个对象被引用了一次，在当前的对象头上递增一次引用次数，如果这个对象的引用次数为0，代表这个对象可回收
当对象间出现了循环引用的话，则引用计数法则会失效，会引发内存泄漏
(2).可达性分析算法:
现在的虚拟机采用的都是通过可达性分析算法来确定哪些内容是垃圾
哪些对象可以作为GC Root:
虚拟机栈(栈帧中的本地变量表)中引用的对象
方法区中类静态属性引用的对象
方法区中常量引用的对象
本地方法栈中JNI引用的对象
9.JVM垃圾回收算法有哪些?
(1).标记清除算法:
标记清除算法是将垃圾回收分为两个阶段，分别是标记和清除
a.根据可达性分析算法得出的垃圾进行标记
b.对这些标记为可回收的内容进行垃圾回收
(2).标记整理算法:
与标记清除算法一样，将存活对象都向内存另一端移动，然后清理边界以外的垃圾，无碎片，对象需要移动，效率低
(3).复制算法:
将原有的内存空间一分为二，每次只用其中的一块，正在使用的对象复制到另一个内存空间中，然后将该内存空间清空，交换两个内存的角色，完成垃圾的回收，无碎片，内存使用率较低
