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Jvm 相关文章读后感包含一些我的面试经验

因为文章 https://www.pdai.tech/md/java/JVM/java-JVM-x-overview.html 已经把 JVM 讲得非常详细透彻，这里不再重复造轮子，只是看完后的一些结论和问题（或许还没答案）总结，欢迎各位大佬在评论区留言并提问，我会不定期在评论区找出优质问题并回答，或许会提上本文正文。

注：不一定是面试题

看完类字节码详解的问题：

问：一个类的对象到底有多少字节

答： https://blog.csdn.net/qlmmys/article/details/53213857

看完类加载机制的结论：

一个类需要经过加载，连接，初始化才能被使用，最后卸载，连接阶段又包含验证，准备和解析，准备阶段负责给 static 变量赋 0 值，解析阶段负责将符号引用转变为直接引用，可能在解析时遇到一个类名没有加载过，就又需要去加载那个类，加载完成后会在方法区保存类的二进制字节流，然后创建一个 class 对象保存在堆区。

类的加载阶段可以使用不同的加载器实现不一样的加载方式，一般是使用默认的双亲委派加载模式。

看完类加载机制后的问题：

问：类加载器是用来加载类的，那谁来加载类加载器呢

答：启动类加载器加载来加载其它类加载器

类加载器并不需要等到某个类被“首次主动使用”时再加载它，JVM规范允许类加载器在预料某个类将要被使用时就预先加载它，如果在预先加载的过程中遇到了.class文件缺失或存在错误，类加载器必须在程序首次主动使用该类时才报告错误(LinkageError错误)如果这个类一直没有被程序主动使用，那么类加载器就不会报告错误。

问：一个类何时会被加载，系统中那么多的类，不可能全部加载进来吧

一个类只有在用到的时候才会被加载，何为用到，即需要用到它的 Class 对象了的时候，例如：实例化，使用静态方法或静态变量，反射，main 方法的类

问：静态代码块在什么时候执行，与静态变量的执行先后，final 变量在哪个阶段赋值

答：静态变量在准备阶段就可以在 方法区 中分配内存，并设置初始值，这个初始值是数据类型默认的 0 值，在初始化阶段再赋予显示指定的值

静态块在初始阶段执行，当静态块使用了静态变量需要静态变量先申明了再能使用，如下

static {
    System.out.println(a);
}
static int a = 1;
// 这时候是报错的，Illegal forward refrence a 变量还未正确初始化

静态代码块与静态代码块是书写顺序执行的，代码块与代码块也是按照书写顺序执行的，尝试一下小例子

static {
    System.out.println("什么时候加载");
}
static {
    c = 3;
    System.out.println(c);
}

关于 final 的使用，先看下面三个例子，可能颠覆你的认知，下面三种写法都是正确的

final int b ;
{
    b = 2;
}

final int d;
public TestLoad(){
    d = 4;
}

static final int c;
static {
    c = 3;
    System.out.println(c);
}

关于第一种和第二种，都是初始化实例变量，那谁先谁后呢，答案是代码块会比构造先执行，所以代码块会优先赋值，如果构造函数再次赋值会编译出错。

实例 final 常量是指在对象实例化后不可修改，因此可以在构造函数，代码块和申明时对其赋值

静态 final 常量是指在类初始化后不可修改，因此可以在静态代码块，申明时对其赋值

代码块无法对静态 final 常量赋值，因为静态 final 常量需要在类初始化的时候赋值，后面就不可以改了

子问：即然静态变量在准备阶段就分配内存并赋 0 值，那标记为 final 的变量如何在初始化阶段修改其值呢

猜（不知道答案）：如果是 final 不会为其赋 0 值

问：main 方法如何执行的

答：首先 main 方法肯定要处于某一个类中，需要加载这个类，在初始化阶段会执行静态代码块，然后不会创建实例，也不会执行这个类的代码块，相当于调静态方法一样调起这个 main 函数所在的类

问：加载机制对应的一道非常经典的面试题

B 类继承自 A 类，同时有构造方法，代码块，静态代码块执行顺序是怎么样的

答：根据上面的结论，静态代码块在初始阶段执行，代码块优先于构造函数，在构造子类的时候需要先构造父类，所以执行顺序为父类静态块，子类静态块，父类代码块，父类构造函数，子类代码块，子类构造函数

问：如果 springboot 项目中我有一个类和某一个 jar 包中的类同类名同包名，会加载哪个类；两个 jar 包中有同包同类名的类，会加载哪个类

答：当前 classes 下有一个类和 jar 包中某个类同包同类名，则会使用当前 classes 下的类，这也是经常拿来覆盖 jar 包中的类的办法，如果两个 jar 包中有同包同类名的类，会优先加载 -classpath 选项中写在前面 jar 包中的类，这里会这样的原因是因为工作目录总是在 -classpath 中写前 jar 包的前面的，如果启动脚本不是写在前面那就不能这么干了。

问：tomcat 的类加载机制

答： https://www.jianshu.com/p/51b2c50c58eb

看完 JVM 内存结构时的结论：

内存结构分为：栈（Java 虚拟机栈，本地方法栈），堆（新生代 {伊甸园，幸存区from to }，老年代），方法区，直接内存，程序计数器

看完 JVM 内存结构后的问题：

问： String str2 = new String("abc"); 创建了几个对象

答：初级必问答，网上有各种五花八门的答案，我这里挑一个我认为正确的，不服欢迎来辩 https://www.cnblogs.com/zhaideyou/p/5875175.html

问：方法区，永久代，元数据区怎么理解

答：方法区是 JVM 规范，永久代和元数据区是其实现，逻辑上属于堆的一部分，但为了和堆进行区分，通常又叫非堆

因为越来越多的动态类生成，jsp 时代会有大量的 jsp 动态类，spring 的动态代理也会生成大量动态类，经常导致永久代内存溢出，所以在 1.7 开始，就开始把永久代的内存搬到其它地方，比如 1.7 版本 Jdk 就搬了字符串常量池，这个不是空说的，有人做过验证 https://blog.csdn.net/kdy527/article/details/86511693

移动的内容包含

符号引用被移到了native堆
池化string对象被移到了java堆
Class对象、静态变量被移到了java堆

参考文章： https://blog.csdn.net/wuhenzhangxing/article/details/78224905

问：元数据区中存储了些什么信息，这个元空间是存储在哪里

答：jdk1.8 Metaspace 存储在 native memory ，不会受 jvm 堆大小的约束，以前永久代也不会，只受限制于系统的内存和系统位数（32 位最大 4G ）

元数据区主要存储类的元数据信息了和类加载器信息

navtive memory 就是供 jvm 自身进程使用，主要保存这些信息

管理java heap的状态数据（用于GC）;
JNI调用，也就是Native Stack;
JIT（即使编译器）编译时使用Native Memory，并且JIT的输入（Java字节码）和输出（可执行代码）也都是保存在Native Memory；
NIO direct buffer。对于IBM JVM和Hotspot，都可以通过-XX:MaxDirectMemorySize来设置nio直接缓冲区的最大值。默认是64M。超过这个时，会按照32M自动增大。
对于IBM的JVM某些版本实现，类加载器和类信息都是保存在Native Memory中的。

参考文章： https://blog.csdn.net/u013721793/article/details/51204001

画了一张图，欢迎大神指正：

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