提纲：

🔥JVM

• 类加载器

  • 作用

  • JVM默认类加载器

  • 双亲委派模型

• 运行时数据区

• 执行引擎

• 本地接口

• JMM

🎈面试八股真题

• 1、说说类加载与卸载

• 2、简述一下JVM的内存模型

• 3、说说堆和栈的区别

• 4、什么是Java虚拟机？为什么Java被称作是“平台无关的编程语言”？

• 5、Java内存结构

• 6、说说对象分配规则

• 7、说说Java对象创建过程

• 8、知道类的生命周期吗？

一、JVM

1. 类加载器

• 作用：

  • 动态的将类的 class 加载至内存，防止一次性加载太多 class 导致程序崩溃，防止同一个类被重复加载

• JVM 提供的默认类加载器：

  • 1、BootstrapClassLoader：负责加载 JDK 的核心类库，最顶层的类加载器，由 c++ 实现，是 JVM 的一部分

  • 2、ExtendClassLoader：负责加载 jre/lib/ext 目录下的类

  • 3、AppClassLoader：负责加载 ClassPath 路径下的所有 jar 和 class

• 双亲委派模型

  • 原理：Extend 和 App 类加载器在调用 loadClass 方法时，会先调用 findLoadedClass 方法检查是否已经被加载，加载时会先委派给上层类加载器的进行加载，即调用 parent.loadClass 和 findBootstrapClass 方法，若上层类加载器没找到，则由自己加载，通过双亲委派模型可以防止类重复加载对内存的消耗，并可以使类有一个优先级的层次关系，防止 Java 的核心类被覆盖

  • 在调用 loadClass 方法加载类时，通过 Sychronized 锁保证线程安全

  • 破坏双亲委派模型：通过自定义类加载器，继承 ClassLoader 并重写 loadClass 方法的规则

2.运行时数据区

• 堆内存

  • 存储对象实例，包括新生代和老年代

  • 对象头

    • Mark Word：包括对象的 hashcode，分代年龄 age，加锁情况

    • klass point：指向方法区中类的 klass 元信息

    • 数组长度（数组特有）

  • 对象的实例数据

• 方法区

  • 类和方法的 klass 元信息

  • 常量池

  • 1.7 以前使用的 PermGen 永久代实现的方法区，1.8 之后使用的元空间实现的方法区，并将 static 静态变量和 StringTable 串池移动至堆内存，永久代的实现方式，堆内存与方法区在逻辑内存中是连续的空间，相当于是堆内存的一部分，因此可能会因为永久代空间不足引发 oom，元空间将方法区移动到了本地内存中，与堆空间的大小无关

• 栈内存

  • 内部储存方法调用的栈帧

    • slot：栈帧中的局部变量表，存储基本类型和实例的引用

    • stack：操作栈

    • 动态链接

    • 方法返回地址

      • 即将返回值压入返回地址的调用栈，没有返回值的话，cpu 根据计数器调用程序的下一条指令

• 程序计数器

• 本地方法栈

• 直接内存：ByteBuffer、CharBuffer 等 XXBuffer 类，可以通过 java 实现 NIO 的各种 XXChannel 类获得，也可以直接 new 创建，通过，NIO 解决了数据准备到内核缓冲区的阻塞，然而将数据从内核缓冲区拷贝至用户进程缓冲区仍要阻塞，ByteBuffer 通过内存映射的方式，使用户进程可以直接在内核的缓冲区中进行读写，不需要将数据拷贝至用户进程

• # ByteBuffer 的垃圾回收，(Direct)ByteBuffer 通过 unsafe 来分配内存，并通过虚引用 Cleaner，将 ByteBuffer对象与一个 Deallocate接口绑定，在垃圾回收 ByteBuffer 时，就会将虚引用放入引用队列，并在垃圾回收结束后由 Reference Handler 线程调用 Deallocate 接口进行资源回收

3.执行引擎

• 及时编译器 JIT

• 解释器

• 垃圾回收器

4.本地接口

• Native Interface本地接口

  • 本地接口的作用是融合不同的变成怨言为Java所用，他的初衷是融合c/c++程序，Java诞生的时候时c/c++横行的时候，要想立足，必须调用c/c++程序，于是在内存中专门开辟出一块区域处理标记为native的代码，他的具体做法是Native Method Stack中登记native方法，在Execution Engine执行时加载native libraies。
    目前该方法使用的越来越少了，除非是与硬件有关的应用，比如通过Java程序驱动打印机或者Java系统管理生产设备，在企业级应用中已经比较少见了。因为现在的异构领域间的通信很发达，比如可以使用Socket通信，也可以使用Web Service等等。

• Native Method Stack

  • 它的具体做法是在Native Method Stack中登记native方法，在Execution Engine执行时加载本地方法库

5.JMM

• Java 内存模型，控制 Java 线程之间的通信，决定一个线程对共享变量的写入何时对另一个线程可见，是一套内存使用规则

• 程序运行时，将内存分为线程共享的主存和线程本地私有的工作内存，主存与工作内存和 JVM 的内存划分没有关系，线程对变量的所有操作都是在工作内存中完成，然后再刷新到主存

• JMM 定义了重排序的 happens-before 原则，sychronized 锁与 volatile 关键字都是其中的规定，来限制指令的重排序

二、面试八股真题🎈🎈🎈

1、说说类加载与卸载

• 加载过程

  • 
    
  • 其中验证,准备,解析合称链接

  • • 加载通过类的完全限定名,查找此类字节码文件,利用字节码文件创建Class对象.

    • 验证确保Class文件符合当前虚拟机的要求,不会危害到虚拟机自身安全.

    • 准备进行内存分配,为static修饰的类变量分配内存,并设置初始值(0或null).不包含final修饰的静态变量,因为final变量在编译时分配.

    • 将常量池中的符号引用替换为直接引用的过程.直接引用为直接指向目标的指针或者相对偏移量等.