2023 JVM面试必备:ZGC、Safepoint深度解析与JVM监控工具
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更新于2024-08-03
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"这是一份2021年的JVM面试题大全,包含了对ZGC垃圾收集器、Safepoint机制、JVM提供的常用工具以及CMS收集器的详细解析。"
### JVM相关知识点
#### 1. ZGC (Z Garbage Collector)
ZGC是JDK11引入的一个实验性的低延迟垃圾收集器,设计目标是在不牺牲吞吐量的情况下,确保垃圾回收的停顿时间不超过10毫秒,无论堆内存大小如何。ZGC采用了Region内存布局,不再区分新生代和老年代。其主要技术包括:
- **读屏障(Read Barrier)**: 在对象引用读取前后执行特定操作,用于辅助垃圾回收。
- **染色指针(Color Pointer)**: 通过在指针中嵌入颜色位,标记对象的状态(是否可达)。
- **内存多重映射(Multi-Mapping)**: 实现对象移动时的地址透明性,使得对象在内存中移动而无需更新所有引用。
#### 2. Safepoint
Safepoint是JVM中的一个概念,用于在垃圾回收时确保所有线程处于可安全停止的状态。当JVM需要进行全局操作(如垃圾回收)时,会触发Safepoint同步,使得所有线程都能安全地到达一个已知的、不会改变对象状态的位置。如果某个线程因忙于执行无法立即进入Safepoint,可能会导致整体垃圾回收时间延长。
#### 3. JVM提供的常用工具
- **jps**: 显示本地Java进程,包括进程ID,用于监控Java应用程序。
- **jinfo**: 提供关于Java进程的系统属性、JVM参数和类路径等信息。
- **jstat**: 监控JVM的运行状态,包括垃圾收集、类加载等信息。
- **jstack**: 显示JVM中所有线程的堆栈信息,帮助分析死锁和线程阻塞问题。
- **jmap**: 用于查看JVM内存使用情况,包括对象分配和数量等。
#### 4. CMS (Concurrent Mark Sweep) 收集器
CMS是一款针对老年代的垃圾收集器,致力于减少垃圾回收的停顿时间,适合需要高响应速度的应用。CMS主要包含四个阶段:
- **初始标记**: 快速标记GC Roots直接可达的对象,需要STW(Stop The World)。
- **并发标记**: 并行跟踪GC Roots可达的对象,与应用线程并发执行。
- **重新标记**: 修正并发标记期间可能产生的新标记,这个阶段也可能需要短暂的STW。
- **并发清除**: 清除不可达对象,这个阶段与应用线程并发执行。
CMS收集器的特点是其并发执行的特性,但因为使用的是标记-清除算法,可能会导致内存碎片,JVM后续版本引入了G1和ZGC来解决这个问题。
总结来说,JVM面试题涵盖了低延迟垃圾收集策略、JVM的监控工具以及垃圾回收算法的细节,这些都是理解和优化Java应用程序性能的关键知识点。了解这些内容对于Java开发者和系统管理员来说至关重要。
2023-07-18 上传
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