# java-base

**Repository Path**: interview_44/java-base

## Basic Information

- **Project Name**: java-base
- **Description**: java基础知识梳理，了解
- **Primary Language**: Java
- **License**: Not specified
- **Default Branch**: master
- **Homepage**: None
- **GVP Project**: No

## Statistics

- **Stars**: 0
- **Forks**: 0
- **Created**: 2023-02-28
- **Last Updated**: 2024-08-20

## Categories & Tags

**Categories**: Uncategorized

**Tags**: None

## README

# java-base

#### 介绍
java基础知识梳理，了解

### 0、java虚拟机

![](./picture/1、java虚拟机.drawio.png)

五大件：方法区、堆、pc寄存器、本地方法栈、java方法栈。

2中编译方式：解释执行，即时编译。


### 1、HashMap 基本原理

![](./picture/1-hashmap.drawio.png)

### 2、ConcurrentHashMap

![](./picture/2-cunrrenthashmap.drawio.png)

### 3、四种对象引用

![](./picture/3-四种引用.drawio.png)

1、强引用，只要引用在就不会被GC垃圾回收。

2、弱引用，继承WeakReference，只要是弱引用，立马被GC垃圾回收。

ThreadLocal使用的是ThreadLocalMap，对象使用弱引用，key是弱引用，对象存放在堆内存，key被释放之后，value没有被释放，导致内存溢出。

3、虚引用

在GC垃圾回收之后，虚引用对象会移到ReferenceQueue里面。

4、软引用

只要有足够的内存，GC不会回收软引用的对象。

### 4、垃圾回收器

![](./picture/5-垃圾回收.drawio.png)

垃圾回收器把内存分为新生代和老年代，一般比例为1:2。

新生代有Eden区和Survival区，一般8:1:1。

新生代MinorGC就是把新生代中Eden区的对象回收，放入survival区。先进入from，后一次进入to，经过多次翻炒，没有被回收，就进入老年代。

老年代fullGC压缩整理内存垃圾，会触发STW卡顿。

### 5、垃圾回收算法

![](./picture/6-垃圾清除算法.drawio.png)

1、MinorGC一般新生代使用《标记复制算法》，把垃圾清除，剩余的对象整理好了复制到另外一块内存，既耗时间，又耗空间。

2、FullGC一般使用《标记清除》和《标记整理》。

标记清除：CMS垃圾回收器，一般会出现严重的碎片化。

标记整理：G1，ParOldGc，垃圾回收后把对象往前移，节约内存空间，但是非常耗时，耗时间不耗空间。

G1把老年代划分为多个Region，在回收垃圾事不用全堆进行。

### 6、JDK8使用的垃圾回收器

![](./picture/7-java8默认的垃圾回收器.drawio.png)

jdk8默认使用Parallel Scavenge + ParOld GC。

可以选择使用CMS，适合大内存场景并且老年代不需要经常GC。

可以使用G1，一般最少使用32G，最大320G，适合大量对象存活的情况。

### 7、很么时候触发GC

YongGC：

1、eden的内存不足，创建新对象会触发MinorGC。

2、设置eden区到一定使用率触发MinorGC。

3、FullGC前会触发MinorGC。

FullGC：

1、YongGC可能会触发FullGC。

2、老年代空间不足会触发FullGC。

3、dump live的内存信息会触发FullGC。

4、创建大对象，eden区内存不足，老年代内存不足，就会触发FullGC。

5、MinorGC之前，会比老年代，是否足够存放eden区的存活对象，如果不足够，就FullGC。

正常10S一次YongGC，FullGC一般要10分钟以上。

### 8、DirectBytBuffer垃圾回收

![](./picture/4-DirectBytBuffer回收.drawio.png)

主动回回去扫描Reference的pending list（如果设置了禁用System.gc则无效），调用等待回收的cleaner，进入pending list进行内存回收。

被动回收去扫描Reference的pending list（如果设置了禁用System.gc则无效），调用等待回收的cleaner，进入pending list进行内存回收。

直接内存内存不足，OOM怎么办？

如果不设置MaxDirectMemorySize的话，跟JVM堆内存同样大小。一般堆内存占总内存1/4。


解决办法：

1、配置MaxDirectMemorySize大小，但是Unsafe对此配置无效。

2、使用堆外内存不建议使用jvm的禁用System.gc()这个方法禁用。

### 9、DirectByteBuffer直接内存使用场景

![](./picture/9-directByteBuffer.drawio.png)

Netty

利端：

1、可以减少从堆外到堆外的拷贝，Netty大量使用堆外内存。

2、堆外内存适合大内存对象，减少FullGC带来的停顿。

3、对于生命周期短的对象，可以使用堆外内存池化，重复利用堆外内存。

4、减少STW，可以使用堆外内存。

弊端：

1、直接内存使用不合理，导致内存泄露。

2、直接内存数据结构是字节数组，结构复杂，要序列化-反序列化。

3、直接内存是虚地址，虚内存，内存不够，（swap操作）会使用交换文件内存，性能更低。


### 10、java3种文件io

1、Io-java.io包：普通io，FileWritter，FileReader。

2、Nio-java.nio包：FileChannel，文件通道，并不一定非阻塞。

3、Mmap(内存映射IO)，把文件映射成虚拟内存，用户针对MapByteBuffer操作用户空间

### 10、Mmap内存映射

![](./picture/10-Mmap.drawio.png)

rocketMq

把文件内存地址映射到jvm内存的DirectBytBuffer， 用户操作文件读写时就操作BytBuffer流。

像访问普通内存一样。

### 11、kafka零拷贝

![](./picture/11-零拷贝.drawio.png)

kafka

从一开始的内核态拷贝文件，然后内核修改了套接字缓冲区描述符，直接把文件从socket中写出。

限制只能发文件。