多年開發經驗總結的Java面試題目－（五）

1、描述JVM載入class檔案的原理機制？

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#載入:尋找並匯入class檔案;

檢查:載入的class檔案資料的正確性;

準備:為類別的靜態變數分配儲存空間;

解析:將符號參考轉換成直接引用(這一步是可選的)

初始化:初始化靜態變數，靜態程式碼區塊,在程式呼叫類別的靜態成員的時候開始執行，所以靜態方法main()才會成為一般程式的入口方法。類別的構造器也會引發該動。

2、Java 中會存在記憶體洩漏嗎，請簡單描述。

記憶體洩漏就是指一個不再被程式使用的物件或變數一直在記憶體中佔據著，java中記憶體外洩的發生場景，通俗地說，就是程式設計師可能創建了一個對象，以後一直不再使用這個對象，這個對象卻一直被引用，即這個對象無用但是卻無法被垃圾回收器回收的，這就是java中的內存洩露。

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如果一個外部類別的實例對象的方法傳回了一個內部類別的實例對象，這個內部類別物件被長期引用了，即使那個外部類別實例物件不再被使用，但由於內部類別持久外部類別的實例對象，這個外部類別物件將不會被垃圾回收，這也會造成記憶體洩漏。

3、GC是什麼？為什麼要有GC？

GC是垃圾收集的意思，用於防止記憶體洩露，有效的利用記憶體。垃圾回收器通常是作為一個單獨的低優先級的線程運行，不可預測的情況下對內存堆中已經死亡的或者長時間沒有使用的對象進行清除和回收，程序員不能實時的調用垃圾回收器對某個物件或所有物件進行垃圾回收。

4、JVM的記憶體模型（重要、GC演算法、新生代、老年代、永久代等需要詳細了解） 

新生代：新建的物件都是用新生代分配內存，Eden空間不足的時候，會把存活的物件轉移到Survivor中，新生代大小可以由-Xmn來控制，也可以用-XX:SurvivorRatio來控制Eden和Survivor的比例

舊生代：用於存放新生代中經過多次垃圾回收仍然存活的對象

持久：實現方法區，主要存放所有已加載的類信息，方法信息，常量池等等。

可透過-XX:PermSize和-XX:MaxPermSize來指定持久帶初始化值和最大值。 Permanent Space不等於方法區，只不過是Hotspot JVM用Permanent Space來實作方法區而已，有些虛擬機器沒有Permanent Space而用其他機制來實作方法區。

標記-整理（Mark-Compact）

此演算法結合了「標記-清除」和「複製」兩個演算法的優點。也是分兩階段，第一階段從根節點開始標記所有被引用對象，第二階段遍歷整個堆，把清除未標記對象並且把存活對象“壓縮”到堆的其中一塊，按順序排放。此演算法避免了「標記-清除」的碎片問題，同時也避免了「複製」演算法的空間問題。

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5、GC的工作原理 

GC透過每個對象有一個引用計數屬性，新增一個引用時計數加1，引用釋放時計數減1，計數為0時可以回收，GC是後台的守護進程，對於Java程式設計師來說，分配物件使用new關鍵字；

釋放物件時，只要將物件所有引用賦值為null，讓程式不能夠再存取到這個對象，我們稱該物件為"不可達的".GC將負責回收所有"不可達"物件的記憶體空間。

對於GC來說，當程式設計師建立物件時，GC就開始監控這個物件的位址、大小以及使用情況。通常，GC會採用有向圖的方式來記錄和管理堆（heap）中的所有物件。透過這種方式確定哪些物件是"可達的"，哪些物件是"不可達的".當GC確定一些物件為"不可達"時，GC就有責任回收這些記憶體空間。

但是，為了確保GC能夠在不同平台實現的問題，Java規範對GC的許多行為都沒有進行嚴格的規定。例如，對於採用哪種類型的回收演算法、何時進行回收等重要問題都沒有明確的規定。因此，不同的JVM的實現者往往有不同的實作演算法。這也為Java程式設計師的開發帶來行多不確定性。

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