前言：最近老是收到小伙伴的私信問我能不能幫忙整理出一份JVM相關的面試題出來，說自己在大廠去面試的時候這一塊問的是特別多的，每次自己學的時候每次都學不到重點去。這不他來了，一份詳細的JVM面試真題給大家整理在下方了!
一、什么情況下會發生棧內存溢出？
1、棧是線程私有的，棧的生命周期和線程一樣，每個方法在執行的時候就會創建一個棧幀，它包含局部變量表、操作數棧、動態鏈接、方法出口等信息，局部變量表又包括基本數據類型和對象的引用；
2、當線程請求的棧深度超過了虛擬機允許的最大深度時，會拋出StackOverFlowError異常，方法遞歸調用肯可能會出現該問題；
3、調整參數-xss去調整jvm棧的大小
二、詳解JVM內存模型？
jvm將虛擬機分為5大區域，程序計數器、虛擬機棧、本地方法棧、java堆、方法區；
程序計數器：線程私有的，是一塊很小的內存空間，作為當前線程的行號指示器，用於記錄當前虛擬機正在執行的線程指令地址；
虛擬機棧：線程私有的，每個方法執行的時候都會創建一個棧幀，用於存儲局部變量表、操作數、動態鏈接和方法返回等信息，當線程請求的棧深度超過了虛擬機允許的最大深度時，就會拋出StackOverFlowError；
本地方法棧：線程私有的，保存的是native方法的信息，當一個jvm創建的線程調用native方法后，jvm不會在虛擬機棧中為該線程創建棧幀，而是簡單的動態鏈接並直接調用該方法；
堆：java堆是所有線程共享的一塊內存，幾乎所有對象的實例和數組都要在堆上分配內存，因此該區域經常發生垃圾回收的操作；
方法區：存放已被加載的類信息、常量、靜態變量、即時編譯器編譯后的代碼數據。即永久代，在jdk1.8中不存在方法區了，被元數據區替代了，原方法區被分成兩部分；1：加載的類信息，2：運行時常量池；加載的類信息被保存在元數據區中，運行時常量池保存在堆中；
三、JVM中一次完整的GC是什么樣子的？對象如何晉升到老年代？
java堆 = 新生代+老年代；
新生代 = Eden + Suivivor（S0 + S1），默認分配比例是8:1:1;
當Eden區空間滿了的時候，就會觸發一次Minor GC，以收集新生代的垃圾，存活下來的對象會被分配到Survivor區
大對象（需要大量連續內存空間的對象）會直接被分配到老年代
如果對象在Eden中出生，並且在經歷過一次Minor GC之后仍然存活，被分配到存活區的話，年齡+1，此后每經歷過一次Minor GC並且存活下來，年齡就+1，當年齡達到15的時候，會被晉升到老年代；
當老年代滿了，而無法容納更多對象的話，會觸發一次full gc；full gc存儲的是整個內存堆（包括年輕代和老年代）；；
Major GC是發生在老年代的GC，清理老年區，經常會伴隨至少一次minor gc；
四、Java中的垃圾回收算法？
java中有四種垃圾回收算法，分別是標記清除法、標記整理法、復制算法、分代收集算法；
標記清除法：
第一步：利用可達性去遍歷內存，把存活對象和垃圾對象進行標記；
第二步：在遍歷一遍，將所有標記的對象回收掉；
特點：效率不行，標記和清除的效率都不高；標記和清除后會產生大量的不連續的空間分片，可能會導致之后程序運行的時候需分配大對象而找不到連續分片而不得不觸發一次GC；
標記整理法：
第一步：利用可達性去遍歷內存，把存活對象和垃圾對象進行標記；
第二步：將所有的存活的對象向一段移動，將端邊界以外的對象都回收掉；
特點：適用於存活對象多，垃圾少的情況；需要整理的過程，無空間碎片產生；
復制算法：
將內存按照容量大小分為大小相等的兩塊，每次只使用一塊，當一塊使用完了，就將還存活的對象移到另一塊上，然后在把使用過的內存空間移除；
特點：不會產生空間碎片；內存使用率極低；
分代收集算法：
根據內存對象的存活周期不同，將內存划分成幾塊，java虛擬機一般將內存分成新生代和老生代，在新生代中，有大量對象死去和少量對象存活，所以采用復制算法，只需要付出少量存活對象的復制成本就可以完成收集；老年代中因為對象的存活率極高，沒有額外的空間對他進行分配擔保，所以采用標記清理或者標記整理算法進行回收；
五、如何判斷一個對象是否存活？
判斷一個對象是否存活，分為兩種算法1：引用計數法；2：可達性分析算法；
引用計數法：
給每一個對象設置一個引用計數器，當有一個地方引用該對象的時候，引用計數器就+1，引用失效時，引用計數器就-1；當引用計數器為0的時候，就說明這個對象沒有被引用，也就是垃圾對象，等待回收；
缺點：無法解決循環引用的問題，當A引用B，B也引用A的時候，此時AB對象的引用都不為0，此時也就無法垃圾回收，所以一般主流虛擬機都不采用這個方法；
可達性分析法
從一個被稱為GC Roots的對象向下搜索，如果一個對象到GC Roots沒有任何引用鏈相連接時，說明此對象不可用，在java中可以作為GC Roots的對象有以下幾種：
虛擬機棧中引用的對象
方法區類靜態屬性引用的變量
方法區常量池引用的對象
本地方法棧JNI引用的對象
但一個對象滿足上述條件的時候，不會馬上被回收，還需要進行兩次標記；第一次標記：判斷當前對象是否有finalize()方法並且該方法沒有被執行過，若不存在則標記為垃圾對象，等待回收；若有的話，則進行第二次標記；第二次標記將當前對象放入F-Queue隊列，並生成一個finalize線程去執行該方法，虛擬機不保證該方法一定會被執行，這是因為如果線程執行緩慢或進入了死鎖，會導致回收系統的崩潰；如果執行了finalize方法之后仍然沒有與GC Roots有直接或者間接的引用，則該對象會被回收；
六、有哪幾種垃圾回收器，有哪些優缺點？cms和g1的區別？
垃圾回收器主要分為以下幾種：Serial、ParNew、Parallel Scavenge、Serial Old、Parallel Old、CMS、G1；
Serial:
單線程的收集器，收集垃圾時，必須stop the world，使用復制算法。
ParNew:
Serial收集器的多線程版本，也需要stop the world，復制算法.
Parallel Scavenge:
新生代收集器，復制算法的收集器，並發的多線程收集器，目標是達到一個可控的吞吐量，和ParNew的最大區別是GC自動調節策略；虛擬機會根據系統的運行狀態收集性能監控信息，動態設置這些參數，以提供最優停頓時間和最高的吞吐量；
Serial Old：
Serial收集器的老年代版本，單線程收集器，使用標記整理算法。
Parallel Old：
是Parallel Scavenge收集器的老年代版本，使用多線程，標記-整理算法。
CMS:
是一種以獲得最短回收停頓時間為目標的收集器，標記清除算法，運作過程：初始標記，並發標記，重新標記，並發清除，收集結束會產生大量空間碎片；
G1:
標記整理算法實現，運作流程主要包括以下：初始標記，並發標記，最終標記，篩選回收。不會產生空間碎片，可以精確地控制停頓；
G1將整個堆分為大小相等的多個Region（區域），G1跟蹤每個區域的垃圾大小，在后台維護一個優先級列表，每次根據允許的收集時間，優先回收價值最大的區域，已達到在有限時間內獲取盡可能高的回收效率；
七、什么是類加載？
虛擬機把描述類的數據加載到內存里面，並對數據進行校驗、解析和初始化，最終變成可以被虛擬機直接使用的class對象；
八、類加載的過程？
主要分為以下幾個過程：加載、驗證、准備、解析、初始化；
加載：
加載分為三步：
1、通過類的全限定性類名獲取該類的二進制流；
2、將該二進制流的靜態存儲結構轉為方法區的運行時數據結構；
3、在堆中為該類生成一個class對象；
驗證：
驗證該class文件中的字節流信息復合虛擬機的要求，不會威脅到jvm的安全；
准備：
為class對象的靜態變量分配內存，初始化其初始值；
解析：
該階段主要完成符號引用轉化成直接引用；
初始化：
到了初始化階段，才開始執行類中定義的java代碼；
初始化階段是調用類構造器的過程；
九、什么是類加載器，常見的類加載器有哪些？
類加載器是指：通過一個類的全限定性類名獲取該類的二進制字節流叫做類加載器；
類加載器分為以下四種：
啟動類加載器：
用來加載java核心類庫，無法被java程序直接引用；
擴展類加載器：
用來加載java的擴展庫，java的虛擬機實現會提供一個擴展庫目錄，該類加載器在擴展庫目錄里面查找並加載java類；
系統類加載器：
它根據java的類路徑來加載類，一般來說，java應用的類都是通過它來加載的；
自定義類加載器：
由java語言實現，繼承自ClassLoader；
十、什么是雙親委派模型？
當一個類加載器收到一個類加載的請求，他首先不會嘗試自己去加載，而是將這個請求委派給父類加載器去加載，只有父類加載器在自己的搜索范圍類查找不到給類時，子加載器才會嘗試自己去加載該類；
十一、為什么需要雙親委派模型？
為了防止內存中出現多個相同的字節碼；
因為如果沒有雙親委派的話，用戶就可以自己定義一個java.lang.String類，那么就無法保證類的唯一性；
十二、怎么打破雙親委派模型？
自定義類加載器，繼承ClassLoader類，重寫loadClass方法和findClass方法；
十三、強引用、軟應用、弱引用、虛引用的區別？
強引用：強引用是我們使用最廣泛的引用，如果一個對象具有強引用，那么垃圾回收期絕對不會回收它，當內存空間不足時，垃圾回收器寧願拋出OutOfMemoryError，也不會回收具有強引用的對象；我們可以通過顯示的將強引用對象置為null，讓gc認為該對象不存在引用，從而來回收它；
軟引用：軟應用是用來描述一些有用但不是必須的對象，在java中用SoftReference來表示，當一個對象只有軟應用時，只有當內存不足時，才會回收它；
軟引用可以和引用隊列聯合使用，如果軟引用所引用的對象被垃圾回收器所回收了，虛擬機會把這個軟引用加入到與之對應的引用隊列中；
弱引用：弱引用是用來描述一些可有可無的對象，在java中用WeakReference來表示，在垃圾回收時，一旦發現一個對象只具有軟引用的時候，無論當前內存空間是否充足，都會回收掉該對象；
弱引用可以和引用隊列聯合使用，如果弱引用所引用的對象被垃圾回收了，虛擬機會將該對象的引用加入到與之關聯的引用隊列中；
虛引用：虛引用就是一種可有可無的引用，無法用來表示對象的生命周期，任何時候都可能被回收，虛引用主要使用來跟蹤對象被垃圾回收的活動，虛引用和軟引用與弱引用的區別在於：虛引用必須和引用隊列聯合使用；在進行垃圾回收的時候，如果發現一個對象只有虛引用，那么就會將這個對象的引用加入到與之關聯的引用隊列中，程序可以通過發現一個引用隊列中是否已經加入了虛引用，來了解被引用的對象是否需要被進行垃圾回收；