一、说一说JVM的内存模型。
JVM的运行时内存也叫做JVM堆，从GC的角度可以将JVM分为新生代、老年代和永久代。
其中新生代默认占1/3堆内存空间，老年代默认占2/3堆内存空间，永久代占非常少的对内存空间。
新生代又分为Eden区、SurvivorFrom区和SurvivorTo区， Eden区默认占8/10新生代空间，SurvivorFrom区和SurvivorTo区默认分别占1/10新生代空间；Eden区最小占3/5新生代空间，SurvivorFrom区和SurvivorTo区分别占1/5新生代空间，如下图所示：
永久代
永久代指内存的永久保存区域，主要存放Class和Meta（元数据）的信息。Class在类加载时被放入永久。永久代和老年代、新生代不同，GC不会在程序运行期间对永久代的内存进行清理，这也导致了永久代的内存会随着加载的Class文件的增加而增加，在加载Class文件过多时会抛出Out Of Memory异常，比如Tomcat引用Jar文件过多会导致JVM内存不足而无法启动。
需要注意的是，在Java 8 中永久代已经被元数据区（也叫做元空间）取代。元数据区的作用和永久代类似，二者最大的区别在于：元数据区并没有使用虚拟机内存，而是直接使用操作系统的本地内存。因此，元空间的大小不受JVM内存的限制，之和操作系统的内存有关。
在Java 8 中，JVM将类的元数据放入本地内存（Native Memory）中，将常量池和类的静态变量放入Java堆中，这样JVM能够加载多少元数据信息就不再由JVM的最大可用内存（MaxPermSize）空间决定，而由操作系统的实际可用的内存空间决定。
原文链接：https://blog.csdn.net/qq_45886144/article/details/124083079
二、JAVA类加载的全过程是怎样的？什么是双亲委派机制？有什么作用？
JAVA的类加载器： AppClassloader -> ExtClassloader -> BootStrap Classloader
每种类加载器都有他自己的加载目录。
JAVA中的类加载器： AppClassLoader , ExtClassLoader -> URLClassLoader ->SecureClassLoader -> ClassLoader
每个类加载器对他加载过的类，都是有一个缓存的。
双亲委派：向上委托查找，向下委托加载。 作用：保护JAVA的层的类不会被应用程序覆盖。
类加载过程： 加载 -》 连接 -》 初始化
加载：把Java的字节码数据加载到JVM内存当中，并映射成JVM认可的数据结构。
连接：分为三个小的阶段： 1、验证：检查加载到的字节信息是否符合JVM规范。
2、准备： 创建类或接口的静态变量，并赋初始值 半初始化状态
3、解析：把符号引用转为直接引用
初始化：
一个对象从加载到JVM，再到被GC清除，都经历了什么过程？
method{ ClassLoaderDemo1 c =new ClassLoaderDemo1(); c.xxx} GC
1、用户创建一个对象，JVM首先需要到方法区去找对象的类型信息。然后再创建对象。
2、JVM要实例化一个对象，首先要在堆当中先创建一个对象。-> 半初始化状态
3、对象首先会分配在堆内存中新生代的Eden。然后经过一次Minor GC，对象如果存活，就会进入S区。在后续的每次GC中，如果对象一直存活，就会在S区来回拷贝，每移动一次，年龄加1。-> 多大年龄才会移入老年代？ 年龄最大15， 超过一定年龄后，对象转入老年代。
4、当方法执行结束后，栈中的指针会先移除掉。
5、堆中的对象，经过Full GC，就会被标记为垃圾，然后被GC线程清理掉。
三、怎么确定一个对象到底是不是垃圾？ 什么是GC Root?
有两种定位垃圾的方式：
1、引用计数： 这种方式是给堆内存当中的每个对象记录一个引用个数。引用个数为0的就认为是垃圾。这是早期JDK中使用的方式。引用计数无法解决循环引用的问题。
2、根可达算法： 这种方式是在内存中，从引用根对象向下一直找引用，找不到的对象就是垃圾。
哪些是GC Root？
Stack -> JVM Stack, Native Stack， class类， run-time constant pool 常量池， static reference 静态变量。
四、JVM有哪些垃圾回收算法？
GC是什么（分代收集算法）
次数上频繁收集Young区 Minor GC
次数上较少收集Old区 Full GC
基本不动Perm区
垃圾回收机制的算法
java语言规范没有明确的说明JVM 使用哪种垃圾回收算法，但是任何一种垃圾回收算法一般要做两件基本事情：
（1）发现无用的信息对象；
（2）回收将无用对象占用的内存空间，使该空间可被程序再次使用。
1、判断对象是否需要被回收，一般是两种算法：引用计数器算法和可达性算法。
1.1 引用计数器算法
原理其实很简单，给运行的对象添加一个引用计数器，每当有一个地方引用它时，计数器+1；当引用失效时，计数器就-1，任何时刻计数器为0的对象，就视作不可能再被使用。这一种方式，实现简单，逻辑也清晰，大部分的情况下，它都可以达到很好的效果，尽管这样，计数器算法还是存在但是的，但是它无法解决循环引用的场景，这也是主流Java虚拟机没有选用这一算法的原因。
1.2 可达性算法
此算法的核心思想：通过一系列称为“GC Roots”的对象作为起始点，从这些节点开始向下搜索，搜索走过的路径称为“引用链”，当一个对象到 GC Roots 没有任何的引用链相连时(从 GC Roots 到这个对象不可达)时，证明此对象不可用。
2、回收清理
使用发现算法垃圾被标记后，接下来就是如何去清除，常见的清除算法有：标记清除法、复制清除、标记整理算法、分代收集；其中当前主流使用的是分代收集。
2.1 Mark Sweep 标记清除算法
这种算法是比较简单的，分为两个阶段，标记阶段：通过可达性分析方法把垃圾内存标记出来，清除阶段：直接将垃圾内存回收。简单粗暴，即标记删除的对象，对其进行内存回收。
但是有个很严重的问题，就是一段时间后，内存会出现大量碎片，导致虽然碎片总和很大，但无法满足一个大对象的内存申请，从而导致 OOM，而过多的内存碎片（需要类似链表的数据结构维护），也会导致标记和清除的操作成本高，效率低下。
缺点：两次扫描，耗时严重；会产生内存碎片。
2.2 MarkCompack 标记压缩算法
为了解决拷贝算法的缺陷，就提出了标记压缩算法。这种算法在标记阶段跟标记清除算法是一样的，只是在标记清除的基础上，追加了碎片的散落问题，在清除之后进行了碎片的整理，但副作用是增了了GC的时间。
2.3 Copying 复制算法
为了解决标记清除算法的效率问题，有人提出了复制算法。它将内存分为大小相等的两半，每次只使用其中一半。垃圾回收时，将当前这一块的存活对象全部拷贝到另一半，然后当前这一半内存就可以直接清除。
这种算法高效的原因在于分配内存时只需要将指针后移，不需要维护链表等。但它最大的问题是对内存的浪费，使用率只有 50%。
但这种算法在一种情况下会很高效：Java 对象的存活时间极短。据 IBM 研究，Java 对象高达 98% 是朝生夕死的，这也意味着每次 GC 可以回收大部分的内存，需要复制的数据量也很小，这样它的执行效率就会很高。
优点：没有标记和清除的过程，效率高；没有内存碎片，可以利用bump-the-pointer实现快速内存分配。
缺点：需要双倍空间。
这三种算法各有利弊，各自有各自的适合场景。
2.4 分代收集（Generation Collection）
在实际的Java程序中，大部分的对象存活周期都较短，基本上创建完，紧接着处理完数据就被丢弃了，大部分 Java 对象是朝生夕死的，所以我们将内存按照 Java 生存时间分为 新生代(Young) 和 老年代(Old)，前者存放短命僧，后者存放长寿佛，当然长寿佛也是由短命僧升级上来的。然后针对两者可以采用不同的回收算法，比如对于新生代采用复制算法会比较高效，而对老年代可以采用标记-清除或者标记-整理算法。这种算法也是最常用的。
JVM Heap 分代后的划分一般如下所示，新生代一般会分为 Eden、Survivor0、Survivor1区，便于使用复制算法。
将内存分代后的 GC 过程一般类似下图所示：
对象一般都是先在 Eden区创建
当Eden区满，触发 Young GC，此时将 Eden中还存活的对象复制到 S0中，并清空 Eden区后继续为新的对象分配内存
当Eden区再次满后，触发又一次的 Young GC，此时会将 Eden和S0中存活的对象复制到 S1中，然后清空Eden和S0后继续为新的对象分配内存
每经过一次 Young GC，存活下来的对象都会将自己存活次数加1，当达到一定次数后，会随着一次 Young GC 晋升到 Old区
Old区也会在合适的时机进行自己的 GC
五、JVM有哪些垃圾回收器？他们都是怎么工作的？什么是STW？他都发生在哪些阶段？什么是三色标记？如何解决错标记和漏标记的问题？为什么要设计这么多的垃圾回收器？
STW: Stop-The-World。是在垃圾回收算法执行过程当中，需要将JVM内存冻结的一种状态。在STW状态下，JAVA的所有线程都是停止执行的-GC线程除外，native方法可以执行，但是，不能与JVM交互。GC各种算法优化的重点，就是减少STW，同时这也是JVM调优的重点。
JVM的垃圾回收器：
Serial 串行
整体过程比较简单，就像踢足球一样，需要GC时，直接暂停，GC完了再继续。
这个垃圾回收器，是早期垃圾回收器，只有一个线程执行GC。在多CPU架构下，性能就会下降严重。只适用于几十兆的内存空间。
Parallel 并行
在串行基础上，增加多线程GC。PS+PO这种组合是JDK1.8默认的垃圾回收器。在多CPU的架构下，性能会比Serial高很多。
CMS Concurrent Mark Sweep
核心思想，就是将STW打散，让一部分GC线程与用户线程并发执行。 整个GC过程分为四个阶段
1、初始标记阶段：STW 只标记出根对象直接引用的对象。
2、并发标记：继续标记其他对象，与应用程序是并发执行。
3、重新标记： STW 对并发执行阶段的对象进行重新标记。
4、并发清除：并行。将产生的垃圾清除。清除过程中，应用程序又会不断的产生新的垃圾，叫做浮动垃圾。这些垃圾就要留到下一次GC过程中清除。
G1 Garbage First 垃圾优先
他的内存模型是实际不分代，但是逻辑上是分代的。在内存模型中，对于堆内存就不再分老年代和新生代，而是划分成一个一个的小内存块，叫做Region。每个Region可以隶属于不同的年代。
GC分为四个阶段：
第一：初始标记 标记出GCRoot直接引用的对象。STW
第二：标记Region，通过RSet标记出上一个阶段标记的Region引用到的Old区Region。
第三：并发标记阶段：跟CMS的步骤是差不多的。只是遍历的范围不再是整个Old区，而只需要遍历第二步标记出来的Region。
第四：重新标记： 跟CMS中的重新标记过程是差不多的。
第五：垃圾清理：与CMS不同的是，G1可以采用拷贝算法，直接将整个Region中的对象拷贝到另一个Region。而这个阶段，G1只选择垃圾较多的Region来清理，并不是完全清理。
CMS的核心算法就是三色标记。
三色标记：是一种逻辑上的抽象。将每个内存对象分成三种颜色： 黑色：表示自己和成员变量都已经标记完毕。 灰色：自己标记完了，但是成员变量还没有完全标记完。白色：自己未标记完。
CMS通过增量标记 increment update 的方式来解决漏标的问题。
六、如何进行JVM调优？怎么查看一个JAVA进程的JVM参数？谈谈你了解的JVM参数。如果一个java程序每次运行一段时间后，就变得非常卡顿，你准备如何对他进行优化？
JVM调优主要就是通过定制JVM运行参数来提高JAVA应用程度的运行数据。
JVM参数有哪些？
JVM参数大致可以分为三类：
1、 标注指令： -开头，这些是所有的HotSpot都支持的参数。可以用java -help 打印出来。
2、非标准指令： -X开头，这些指令通常是跟特定的HotSpot版本对应的。可以用java -X 打印出来。
3、不稳定参数： -XX 开头，这一类参数是跟特定HotSpot版本对应的，并且变化非常大。详细的文档资料非常少。在JDK1.8版本下，有几个常用的不稳定指令：
java -XX:+PrintCommandLineFlags ： 查看当前命令的不稳定指令。
java -XX:+PrintFlagsInitial ： 查看所有不稳定指令的默认值。
java -XX:+PrintFlagsFinal： 查看所有不稳定指令最终生效的实际值。
