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前言

你知道类的加载过程吗，你了解过jvm 吗。本文重点对面试的问题进行介绍，祝愿每位程序员都能顺利上岸！！！

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一、你知道类的加载过程吗

1.1 你都知道哪些类型的类加载器

JVM只会运行二进制文件，类加载器的作用就是将字节码文件加载到JVM中，从而让Java程序能够启动起来。

• 启动类加载器(BootStrap ClassLoader):加载JAVA HOME/jre/lib目录下的库
• 扩展类加载器(ExtClassLoader):主要加载JAVA HOME/jre/lib/ext目录中的类
• 应用类加载器(AppClassLoader):用于加载classPath下的类
• 自定义类加载器(CustomizeClassLoader):自定义类继承ClassLoader，实现自定义类加载规则。

1.2 你知道双亲委派机制吗

加载某一个类，先委托上一级的加载器进行加载，如果上级加载器也有上级，则会继续向上委托，如果该类委托上级没有被加载，子加载器尝试加载该类。这样可以防止jdk 和核心类库不被替换。

如果我们在项目中依照String 的类包路径，新建一个String 类，并且定义一个main 方法可以被执行吗

1.3 你来说类加载都有哪些步骤

类加载器将类加载到JVM 中需要经历，加载，连接，初始化的步骤，才能完成一个类的加载。类从加载到虚拟机中开始，直到卸载为止，它的整个生命周期包括了:加载、验证、准备、解析、初始化、使用和卸载这7个阶段。其中，验证、准备和解析这三个部分统称为连接(linking)。

1.3.1 加载：

通过路径找到该类，并进行二进制加载，解析到该类的方法，变量，常量，并生成该类访问的class 对象（放入堆中）；

• 通过类的全名，获取类的二进制数据流。
• 解析类的二进制数据流为方法区内的数据结构(Java类模型)
• 创建java.lang.Class类的实例，表示该类型。作为方法区这个类的各种数据的访问入口；

1.3.2 连接：

连接中包含三个步骤，分别为：验证，准备，解析 三个阶段

1.3.1.2 验证

主要对类的语法，文件格式等的验证

1.3.1.3 准备

准备阶段主要对类的成员变量进行内存空间的分配，和初始值的分配；

1.3.1.4 解析

主要对类中使用的符号引用转换为，内存地址的直接引用

1.3.3 初始化

对static 修饰的变量赋正真的值，并执行static 代码块

二、你知道JVM 中内存的分配吗

2.1 你知道类加载到jvm后，jvm的内存结构吗

2.1.1 jvm 是什么

java 虚拟机，编译后的代码，在jvm 中运行，不同平台系统有不同的虚拟机

2.1.2 jvm 由哪些部分组成

2.1.2.3 你知道程序计数器的作用吗

线程获取到cpu 执行的时间片，每个线程都要保存当前线程执行代码的行号,程序计数器是线程私有的，专门记录线程执行到了哪个地方

2.1.2.4 你知道堆吗

线程共亨的区域:主要用来保存对象实例，数组等，当堆中没有内存空间可分配给实例，也无法再扩展时，则抛出OutOfMemoryError异常。堆会被划分为新生代和老年代。

2.1.2.5 你知道虚拟机栈的作用吗

虚拟机栈是线程私有的，记录线程调用了哪些方法，每个方法都是一个栈帧。栈帧过大导致栈内存溢出，java.lang.StackOverflowError。

• 每个线程运行时所需要的内存，称为虚拟机栈，先进后出
• 每个栈由多个栈帧(frame)组成，对应着每次方法调用时所占用的内存
• 每个线程只能有一个活动栈帧，对应着当前正在执行的那个方法

2.1.2.5 .1 垃圾回收是否设计栈内存

垃圾回收主要回收堆内存中的对象，对于栈内存中的对象，当线程执行完方法后，就会将栈帧进行弹出，从而会释放占用的内存（除了内存逃逸的情况）。

2.1.2.5 .2 栈内存是越大越好吗

默认的栈内存通常为1024k。栈帧过大会导致线程数变少，例如，机器总内存为512m，目前能活动的线程数则为512个，如果把栈内存改为2048k，那么能活动的栈帧就会减半。

2.1.2.5 .3 栈内存中的对象是线程安全的吗

如果方法内局部变量没有逃离方法的作用范围，它是线程安全的。如果是局部变量引用了对象，并逃离方法的作用范围，需要考虑线程安全。

2.1.2.5 你说下堆和栈的区别

• 栈内存一般会用来存储局部变量和方法调用，但堆内存是用来存储Java对象和数组的的。堆会GC垃圾回收，而栈不会
• 栈内存是线程私有的，而堆内存是线程共有的。
• 两者异常错误不同，但如果栈内存或者堆内存不足都会抛出异常，栈空间不足:java.ang.StackOverFlowError。堆空间不足:java.lang.OutOfMemoryError.

2.1.2.6 你知道方法区/元空间 /永久代的作用吗

方法区(Method Area)是各个线程共亨的内存区域,主要存储类的信息、运行时常量池,虚拟机启动的时候创建，关闭虚拟机时释放。如果方法区域中的内存无法满足分配请求，则会抛出OutOfMemoryError: Metaspace。1.7中有有一个永久代，存储的是类信息、静态变量、常量、编译后的代码，1.8移除了永久代，把数据存储到了本地内存的元空间中，防止内存溢出。

2.1.2.6.1 常量池

可以看作是一张表，虚拟机指令根据这张常量表找到要执行的类名、方法名、参数类型、字面量等信息。

2.1.2.6.2 运行时常量池

常量池是*.class 文件中的，当该类被加载，它的常量池信息就会放入运行时常量池，并把里面的符号地址变为真实地址。

2.2 你知道直接内存吗

并不属于JM中的内存结构，不由JM进行管理。是虚拟机的系统内存常见于 NIO 操作时，用于数据缓冲区，分配回收成本较高，但读写性能高，不受 JVM 内存回收管理。直接内存，java 进程和系统都可以操作的内存。常见的使用方式有JMM（内存地址映射）

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总结

本文对jvm 类加载，以及jvm 内存结构常见面试题进行汇总。