1. JVM组成
1.1 JVM由哪些部分组成？运行流程？（讲一下JVM）⭐️
难易程度：☆☆☆ 出现频率：☆☆☆☆
- Java Virtual Machine：Java 虚拟机，Java程序的运行环境（java二进制字节码的运行环境）
- 好处：一次编写，到处运行；自动内存管理，垃圾回收机制
程序运行之前，需要先通过编译器将 Java 源代码文件编译成 Java 字节码文件；
程序运行时，JVM 会对字节码文件进行逐行解释，翻译成机器码指令，并交给对应的操作系统去执行。
好处：一次编写，到处运行；自动内存管理，垃圾回收机制
JVM <---> 操作系统（windows、linux）<---> 计算机硬件（cpu、内存条）
java跨平台是因JVM屏蔽了操作系统的差异，真正运行代码的不是操作系统
JVM 主要由四个部分组成： 运行流程：
Java 编译器（javac）将 Java 代码转换为字节码（.class 文件）1. 类加载器（ClassLoader）
- 负责加载 .class 文件，将 Java 字节码加载到内存中，并交给 JVM 执行
2. 运行时数据区（Runtime Data Area）
管理JVM使用的内存。主要包括：
方法区（Method Area）：存储类的元数据、常量、静态变量等。
堆（Heap）：存储所有对象和数组，垃圾回收器主要回收堆中的对象。
栈（Stack）：每个线程都有一个栈，用于存储局部变量、方法调用等信息。
程序计数器（PC Register）：每个线程有一个程序计数器，指示当前线程正在执行的字节码指令地址。
本地方法栈（Native Method Stack）：支持本地方法的调用（通过 JNI）。
其中方法区和堆是线程共享的，虚拟机栈、本地方法栈和程序计数器是线程私有的。3. 执行引擎（Execution Engine）
- 负责执行字节码，包含：
解释器：逐条解释执行字节码。
JIT 编译器：将热点代码编译为机器码，提高执行效率。
垃圾回收器：回收堆中的不再使用的对象，释放内存。
4. 本地库接口（Native Method Library）
- 允许 Java 程序通过 java本地接口JNI（Java Native Interface）调用本地方法（如 C/C++ 编写的代码），与底层系统或硬件交互。
1.2 什么是程序计数器？
难易程度：☆☆☆ 出现频率：☆☆☆☆
- 程序计数器：线程私有的，每个线程一份，内部保存字节码的行号。用于记录正在执行的字节码指令的地址。
- 每个线程都有自己的程序计数器，确保线程切换时能够继续执行未完成的任务。
1.3 你能给我详细的介绍Java堆吗?⭐️⭐️
难易程度：☆☆☆ 出现频率：☆☆☆☆
- Java堆是 JVM 中用于存储所有对象和数组的内存区域。线程共享的区域。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。
它被分为：
- 年轻代（存储新创建的对象），被划分为三部分：
Eden区：大多数新对象的分配区域；
S0 和 S1（两个大小严格相同的Survivor区）：Eden 空间经过 GC 后存活下来的对象会被移到其中一个 Survivor 区域；- 老年代：在经过几次垃圾收集后，任然存活于Survivor的对象将被移动到老年代区间。
- 永久代：JDK 7 及之前，JVM 的方法区（也称永久代），保存的类信息、静态变量、常量、编译后的代码；
元空间：JDK 8 及之后，永久代被 Metaspace（元空间）取代，移除了永久代，把数据存储到了本地内存的元空间中，且其大小不再受 JVM 堆的限制，防止内存溢出。
1.4 什么是虚拟机栈
难易程度：☆☆☆ 出现频率：☆☆☆☆
Java Virtual machine Stacks (java 虚拟机栈)
每个线程在 JVM 中私有的一块内存区域，称为虚拟机栈，先进后出，用于存储方法的局部变量和方法调用信息；
每个栈由多个栈帧（frame）组成，当线程执行方法时，为该方法分配一个栈帧（Stack Frame）；
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；
垃圾回收是否涉及栈内存？
- 垃圾回收主要指就是堆内存，
- 栈内存中不会有垃圾回收的概念，因为栈内存是由 JVM 自动管理的，方法执行完成时，栈帧弹栈，内存就会释放；
栈内存分配越大越好吗？
- 未必，默认的栈内存通常为1024k；
- 栈内存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，那么能活动的线程数减半；
方法内的局部变量是否线程安全？
- 方法内的局部变量 本身是线程安全的，因为它们存储在每个线程独立的栈中，不会被其他线程共享。
- 但如果局部变量是引用类型，并且该引用指向的对象逃离了方法作用范围（例如被返回或传递到外部），则需要考虑该对象的线程安全性。
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