八股文骚套路之JVM
大家好，这是面试八股文骚套路系列的第四篇，JVM 篇。近几年Java后端面试中，对 JVM 的考察越来越严格，这也给还没工作经验的应届生带来很大的难度。本期我们就给 JVM 知识部分画一画重点，给大家讲讲如何应付面试官对 JVM 的考察。
推荐阅读：
我首先要给大家推荐两本书，一本是准备后端面试时人手一本的深入理解 Java 虚拟机，另一本是实战 Java 虚拟机。
推荐理由：深入理解 Java虚拟机 这本书的推荐理由不用多说，面试官的 JVM 知识也是从这本书上学的。推荐实战 Java 虚拟机这本书的理由呢，是因为深入理解 Java 虚拟机这本书初学者看起来有点困难。如果你一点 JVM 虚拟机基础都没有，那么我建议你先快速过一遍实战 Java 虚拟机，然后再去啃深入理解Java虚拟机这本书。我的理念一直是先易后难，先做到上手再做到深挖。深入理解 Java 虚拟机这本书很厚，但是通过我的划重点，能把书变薄。大家先把我划重点的部分学会，就完全够应付面试了，剩下的部分有时间再看就好了。
「面试小技巧：」
这里插播一则面试小技巧。在面试过程中，面试官特别注重应聘者的归纳和总结能力。希望大家在回答面试官的问题时，都能把要回答的知识总结成 1，2，3，4 这样，然后一条条的给面试官讲述出来。比如你有一个秒杀系统，你就应该这样给面试官讲。我的秒杀系统的架构为 Nginx + Redis + RabbitMQ + MySQL。首先我在缓存数据库上采用 Cluster 形式的集群，解决了 xxx 问题。在消息中间件上采用什么方式解决了什么问题，最后在 MySQL 部分我针对 xxx 情况进行了 xxx 设计，解决了 xxx 问题。我见过许多应聘者，想起什么说什么，把自己说懵了，也把面试官搞糊了。不管是讲项目，还是背八股文，甚至是参加hr面，在听到问题的时候都应该想一下，把回答条理了再给面试官讲，这样面试官能快速的捕捉到你的重点。
深入理解Java虚拟机
第二部分 自动内存管理
「第2章 Java内存区域与内存溢出异常」
第2章属于第二部分的一个总概括，也是 JVM 八股文面试中的一大考点。首先，运行时数据区 是面试官特别爱问的一个问题。
面试官在考察 JVM 部分时，起始问题一般就是运行时数据区中包含哪些区域？哪些区域时线程共享？哪些区域线程隔离？然后以此再问你各个部分的细节。这几个区域中，堆和方法区又是考察的重点。另外虚拟机在 Java 堆中 对象的创建 、内存布局 、对象访问 定位这几个过程也是面试八股文的一大考点。如果有时间的话把 2.4 节 OutOfMemoryError 异常的实例了解一下也是挺好的。
「第3章 垃圾收集器与内存分配策略」
垃圾收集器是面试中重点的重点。首先 引用计数法 和 可达性分析算法 必须充分理解，然后强引用 、软引用 、 弱引用 、虚引用 四种类型必须理解并且记牢，面试官特别爱问四种引用的区别。垃圾收集算法中的分代收集理论要充分理解并且记熟，标记-清楚算法 、标记复制算法 、标记整理算法 要充分理解并且记熟，并比较各自的优缺点。根节点枚举 、安全点 、安全区域 、记忆集与卡表 、写屏障 、并发的可达性分析 要充分理解并能大致复述出来。经典垃圾收集器 CMS 和 G1 相关知识点要充分理解并且记熟（这是超高频考点），Serial、ParNew 等了解就好，新生代的垃圾收集器暂时就别看了，你不说面试官不会问的。3.8节的内存分配与回收策略的实战要好好看下，对象优先在 Eden 分配、大对象直接进入老年代、长期存活的对象进入老年代、动态对象年龄判定、空间分配担保 这些技术做了什么要记清楚。这些技术使用的常见参数有哪些？
「第4章 虚拟机性能监控、故障处理工具」
这一章有时间看下，把几个常用的工具记一下，没时间就别看了。当时有个面试官问我虚拟机怎么做性能监控，我说我知道有工具可以监控虚拟机性能，但名字我记不清了，面试官说你知道有工具就行。
「第5章 调优案例分析与实战」
在这一章可以学一两个实例套到自己项目中给面试官讲，但是如果你感觉自己给面试官讲不清楚，那么千万别勉强。你别说你有 JVM 调优经验，面试官一般也不会问你。
第三部分 虚拟机执行子系统
「第6章 类文件结构」
大致扫读一遍就可以了，了解就行，面试官基本不问。
「第七章 虚拟机类加载机制」
类的生命周期 一定要记牢，就是下面这张图。
上述环节的顺序要记清楚，每个环节做了什么也要记清楚。比如 加载 阶段做了三件事：
（1）通过类的全限定名获取定义此类的二进制字节流。
（2）将字节流所代表的静态存储结构转化为方法区的运行时数据结构。
（3）在内存中生成一个代表这个类的 Class 对象作为方法区这个类的各种数据访问入口。其它几个环节同样，不需要记清楚细节，但是做了什么要记清楚。
类加载器中的 双亲委派模型 是八股文考试中重点的重点，被问到的频率特别高，一定要充分理解，并且记熟。
说到类加载，Java创建对象 的过程也一定要记熟呀，类加载检查 -> 分配内存 -> 初始化零值 -> 设置对象头 ->执行init方法，这个顺序一定要记牢，细节也要记清。
「第八章 虚拟机字节码执行引擎」
这一章把 栈帧的结构 弄清楚就差不多了，其它的就扫一眼就好了。
「第九章 类加载及执行子系统的案例与实战」
了解一下就可以了，不了解也没事。
「第十二章 Java内存模型与线程」
这一章也是八股文面试考察中的重点、Java内存模型的定义、内存间交互操作 要记清楚。volatile 这个关键字是面试考察的重点，他的作用要彻彻底底的掌握，面试中经常问。Java内存模型的三大特征 原子性、可见性和有序性 也一定要理解。Java 线程的状态转换 也是一个常考问题。协程了解一下就好了。
「第十三章 线程安全与锁优化」
这部分绝对是面试中考察的重点中的重点。首先你需要理解并记牢线程安全的几种实现方法，比如互斥同步、非阻塞同步 等。互斥同步中有两个重要的同步手段一定要重视，一个是 synchronized，另一个是 ReentrantLock 。非阻塞同步中一个重要手段 CAS 一定要充分理解。
锁优化也是考察的重点，适应性自旋、锁消除、锁碰撞、轻量级锁、偏向锁 这些技术一定要充分理解和记熟。
好了，如果只是为了通过JVM的八股文面试的话，把上面我划重点的内容掌握应付校招足够了。这样看，深入理解Java虚拟机这本书是不是变薄了很多了？但是如果有时间的话，我还是建议你能够把整本书都好好看下呀。嗯...我知道你们应该学累了。
下面我出一些问题，把我上面说的学完以后，你可以用来自测一下你 JVM 准备的怎么样了，可以收藏了等面试前再过一遍。答案都在深入理解Java虚拟机这本书中。
「测试开始」
1.运行时数据区中包含哪些区域？哪些线程共享？哪些线程独享？
2.讲一下 Java 创建一个对象的过程。
3.如何访问对象？
4.你了解分代理论吗？讲一下 Minor GC、还有 Full GC
5.Java 用什么方法确定哪些对象该被清理？讲一下可达性分析算法的流程。
6.JDK 中有几种引用类型？分别的特点是什么？
7.如何回收方法区？
8.标记清楚、标记复制、标记整理分别是怎样清理垃圾的？各有什么优缺点？
9.JVM 中的安全点和安全区各代表什么？写屏障你了解吗？
10.讲一下解决并发扫描时对象消失问题的两种方案。
11.对于 JVM 的垃圾收集器你有什么了解的？你讲一下。
有时候面试官会问出这种十分开放性的问题，你需要脑子里过一下你对这个大问题下的哪些知识熟悉哪些不熟悉，不熟悉的点一下就过，熟悉的展开讲。在准备校招时，我的一个是阿里 P7 的学姐，给我做过一次模拟面试，问出这个问题时让我有点懵，那么多东西我不知道从哪开始回答呀，就答得很凌乱。模拟面试完我问她这种问题应该从哪开始回答？她说她因为不知道我的掌握情况，所以就先问一个大问题，根据我的回答再追问，以后遇到这种问题主要从自己熟悉得方面切入就可以了。后来的面试还真遇到过好几次这种情况，我就答，垃圾收集器的种类有以下几种 Serial，ParNew...现在用的多的还是 CMS 和 G1，CMS 的垃圾收集流程是 xxx，G1的垃圾收集流程是 xxx，他们特点是...就这样把话题引到 CMS 和 G1了，只 CMS 和 G1 这部分和面试官讨论十几分钟完全没问题。
12.新生代垃圾收集器有哪些？老年代垃圾收集器有哪些？哪些是单线程垃圾收集器，哪些是多线程垃圾收集器？各有什么特点？各基于哪一种垃圾收集算法？
13.讲一下 CMS 垃圾收集器的四个步骤。CMS 有什么缺点？
14.G1垃圾收集器的步骤。有什么缺点？
15.讲一下内存分配策略？
16.虚拟机基础故障处理工具有哪些？
17.类的生命周期？类加载阶段完成了哪些事情。
18.讲一下双亲委派模型。
19.把你对 volatile 的了解讲一下。
20.Java 内存模型的原子性、可见性和有序性是通过哪些操作实现的？
21.线程的状态有哪些？
22.按照线程安全的强度来区分，分为哪几类？
23.线程安全的实现方法有哪些？
24.锁优化技术你了解什么？
上述问题都是面试互联网大厂后端岗位时的常问问题，我希望你都能熟练的答出来呀！暂时没记牢也不用太担心，我建议你在投简历和约面时，把最想去的公司的面试稍微往后推一推，先面几家自己拿不到 offer 也不会难过的公司。上面这些八股文就是通过我 平时+面试 记熟的，去年 7月 初第一次我面一家中小厂，这些都磕磕绊绊的答不出来，但是到后期 8月底 9月初完全能轻松应对各大厂面试官了。
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我是 Guide哥，一个工作2年有余，接触编程已经6年有余的程序员。大三开源 JavaGuide，目前已经 100k+ Star。未来几年，希望持续完善 JavaGuide，争取能够帮助更多学习 Java 的小伙伴！共勉！凎！点击即可了解我的个人经历。
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