面试 004

什么是 Java 内存结构

Java 内存结构就是 JVM 的运行书数据区的内存结构：
里面有堆、虚拟机栈、本地方法栈、程序计数器；

虚拟机栈：里面的数据结构是栈帧，存放了方法名，局部变量等信息

方法区在 1.8 的时候，被元空间代替掉了，产量池放到了堆中，类的原信息放到了直接内存中

什么是 Java 内存模型

Java 内存模型是为了保证 Java 程序在多线程运行下，仍然可以使得数据安全性，这里的安全指的是线程安全，也就是保证数据的，可见性、有序性、原子性。

为了使得 Java 内存模型的实现，设计了一系列的关键字，比如：synchornized volatile final

除此之外，还涉及了 happen - before 原则：
线程的执行在线程的创建之后，
线程中前面的动作再早于后面的执行动作，

通过设计了一系列的规则，保证的多线程下面的线程安全问题

堆和栈之间的区别是什么？

堆：在 JVM 的内存结构中，主要的作用就是存储 Java 对象，是一块比较大的内存空间

栈：存放的数据结构主要是栈帧，里面保存了方法以及方法调用之间的关系，是一块内存空间比较小的区域。

从内存的分配方式来看：栈的空间是 JVM 自动分配的，但是堆空间的话，需要开发人员使用 new 关键字主动的创建对象。

什么情况下可能发生栈溢出的情况？

栈中的内存空间是有一定限制的，如果方法调用的非常多，那么是有可能发生栈溢出的，比如使用递归调用。

什么是 OutOfMemory ，怎么解决 OOM 问题

在堆内存空间会申请内存创建对象，如果在尝试请求的时候没有申请到这个内存空间的话，那么就会发生 OOM 的异常。

分析的思路就是:既然发生了这个现象，不是考虑背什么东西，而是分析内存空间中发生了什么？是不是有大对象的存在没有及时的被回收？是不是某些代码中重复的创建大量的相同对象？

当然，可以使用一些工具来查看在 JVM 中各个年代的对象情况，内存占比情况，作出进一步的分析。

Java 常量池

在 Java 中，为了使得程序运行的效率在一定程度上得到提升，设计了常量池的概念，常量池的核心思想就是将已有的数据进行缓存，等到需要的时候，直接拿出来使用就行，避免再使用的时候没有数据再去创建的步骤。

Java 的常量池有：字符串常量池，String 类型的字符串常量池，还有 Integer 的常量池（缓存了 -128 ~ 127 之间的数据）

如何判断 Java 中的对象是不是存活的？

引用计数器方法:
如果有引用指向了对象，那么这个对象的的引用计数器数值 + 1；一直到这个计数器为 0 的时候，这个对象就可以回收了，但是容易出现内存泄、、的风险，如果两个没有作用的对象是互相引用的话，那么就会出现内存泄露。

可达性分析算法
在 Java 中定义了 GC Root 对象,如果一个对象到 GC Roots 是可达的，那么这个对象就不用被回收，如果不可达的话，那么这个对象就可以被回收了。
常见的 GC Roots 对象就是虚拟机栈或者本地方法栈中引用的对象。

总之，就是引用计数器和可达性分析， GC Roots 就是虚拟机栈或者本地方法栈中引用的对象。

Java 中的强引用、软引用、弱引用、虚引用

强：new 关键字直接引用的对象，一般是不会被回收的
软：只有 JVM 堆内存空间不够用的情况下，没有空间工体给新的对象的创建的时候，会回收这种对象
弱引用：会在下一次垃圾回收的时候，回收掉这个对象
虚引用：随时可能被回收掉的 Java 对象

JVM 的垃圾回收算法

标记 - 清除

标记 - 复制：将内存空间分为两份，将存活的对象移动到一边，然后清除另外一份的内存空间

标记 - 整理：将存活的对象整理到内存区域的一端，然后将边界之外的内存空间进行垃圾回收即可

注：在复制的时候，需要将内存区域划分为 2 块，一块保存存活对象，另外一份直接清理掉。在整理的时候，将存活的对象放到一端，将边界之外的对象全部清理掉。