在面试中如何展示虚拟机和内存调优技能

在这个寒冬中,我们得不断提升自己的能力,所以这次,我就针对“虚拟机描述”这个点扩展出去,具体讲些在面试中展示虚拟机内存调优能力的话术。

在面试中展示出这个技能有什么好处?初学者或初级程序员在面试时如果能证明自己具有这方面的能力,这相当有利,因为这是针对5年左右相关经验的高级程序员的要求。如果在面试时面试官主动问及这方面的问题,大家可以按照如下的思路由浅入深地依次阐述,如果没问,大家也可以用到下面提及的方法毫无痕迹地(不突兀不显摆)展示自己这方面的能力。

一、从虚拟机体系结构引出内存管理的话题


如果面试官有直接问,“你是否了解虚拟机体系结构”,那么大家可以先画出虚拟机的各部件,随后依次说明各部分的作用

其实面试官也知道这部分对项目开发的帮助并不大,所以大家不用过于深入,比如可以不用深入回答.class字节码文件的结构和类加载器的流程。但大家一定得总结性地说出静态数据、基本数据类型和引用等数据的存储位置。这样就能引出后面的关于“内存”的话题。

如果面试官没有问及虚拟机体系结构的问题,那么也不要紧,毕竟这块知识点实用性一般,说出来属于锦上添花。但大家应当通过后文部分给出的方法,找机会引出“内存“这个话题。

二、如何自然地引出内存管理的话题


一般来说,大多数面试官会问垃圾回收的流程,这样大家就有机会通过堆结构说出垃圾回收的流程,进而展示自己内存调优方面的能力。

或者大家可以更保险点,在简历的最近项目介绍里加上类似这样描述,“这个项目的内存要求比较高,虽然在项目里分配的对象不少,但这个项目只被分配了1G内存,所以在这个项目里,我实践了一些定位排查内存问题的技能,也做了些调优的工作“,这样面试官见到简历的描述,就会自然而然地提问了。

更稳妥的方法是,在面试中总会有“项目介绍”这个环节,面试官会让候选人介绍最近的(或最拿得出手)的一个项目,这样大家就可以顺势说出刚才已经给出的描述。

或者,大家可以在回答数据库或集合等方面的问题时引出这个话题,比如回答完JDBC问题后,大家可以说一句,“用好的Connection对象我们会及时关闭,否则它所占用的内存对象无法被GC回收”,或者在谈及List等集合类型时,同时多说一句,“用好的集合对象我们会及时clear掉,否则这个集合也会对一些对象产生强引用,这样就会延迟对象的回收时间”。

总之,内存调优这方面的能力不说出来未免有些可惜,大家可以根据上述的描述举一反三,在面试中找一切可以的机会引入这个话题。

不过这里也请大家注意些技巧,别自说自话地一股脑地全说,这样反而过犹不及。打个非常不恰当的比方,就像钓鱼,大家可以先下个饵,比如在介绍项目时先粗略地提到自己做过这方面的事情,但先别说具体的,等面试官主动问了,再具体地按下文给出的思路一一展开。

万一面试官在大家的再三暗示下还是没接口继续问(虽然这种可能性非常小),那说明面试官真的对此没兴趣,或者说你应聘的公司对此没需求,那么大家就只能此打住了。

三、根据堆区结构,阐述垃圾回收的流程


在找到合适的机会后,大家可以先从堆的结构入手,进而详细说明垃圾回收的流程。比如大家被问到,你对Java中的垃圾回收机制了解多少?或者当你说出在项目里你做过内存调优,面试官进一步让你说出细节,那么大家可以按次序说出如下的要点。

  1. 可以先说下,new出来的对象都放在堆区里。
  2. 可以说下堆的结构,比如堆里分年轻区,年老区和持久区,年轻区里还分伊甸区和两个缓冲区,持久区主要存放的是Java类信息或在代码里通过import引入的类信息,垃圾回收流程主要涉及到的是年轻和年老区。
  3. 可以说下垃圾回收的一般流程,比如什么时候会触发轻量级回收,什么时候会触发Full GC。
  4. 可以说下虚拟机是凭什么判断对象可以被回收(对象上没有强引用,则会在下次GC流程时被回收),也可以说下“引用计数法”和“根搜索算法”以及它们的差别。
  5. 可以说下,程序员可以通过System.gc()来启动Full GC,但Full GC并不是在调用和这个方法后就启动。不过根据实践,两者的时间间隔不会太长。

在说完上述要点后,大家最后一定得引出下一个“内存调优”这个话题,比如可以说,“虽然说Java虚拟机能自动回收内存,但在平时写代码时,我们会遵循一些要点来提升内存性能,在项目里,我们还会监控内存使用量,而且我在项目里也有过排查OOM问题的经验“。这样的话就能进一步展示自己的“调优和排查”能力。

四、再进一步说明如何写出高性能的代码


这里来总结一下要点,在面试时,大家可以在阅读Java核心技术及面试指南中的相关内容,在此基础上自行展开叙述。

  1. 物理对象(比如Connectio或IO)用好之后得及时close。
  2. 大的对象用好后应当及时设置成null,以撤销强引用。
  3. 集合对象用好后应当及时clear。
  4. 尽量别频繁地使用String(或其它不变类)对象,这样容易产生内存碎片。
  5. 尽可能地使用软和弱引用,因为这样能提早对象的被回收时间。
  6. 不建议重写finalize方法。
  7. 可以通过调整命令行参数来调整堆内存的性能,但同时请注意,在项目里一般只会修改-Xms或-Xmx参数,或者再加一些日志打印和保存Dump文件的参数。在修改其它参数时,项目组一般会很慎重,所以大家可以说自己了解其它的参数,但如果没有十足的把握,别说自己在项目里调整过类似于“设置年轻区与年老区的比值”等容易产生内存问题的参数。

解决问题相对容易,但定位问题就相对难了,所以建议大家可以再进一步展示自己“监控、定位和调优”方面的能力,比如可以通过如下的叙述引入到这个话题,“除了这些代码上的技巧外,我们在项目上线后还必须监控内存使用量,一旦发生OOM或Stop The World等问题,我们得通过一定的方法来定位问题点,从而再用刚才提到的技巧来优化内存”。

五、最后展示监控、定位和调优方面的综合能力


在面试时,面试官是没法当场给出一个实际的问题让大家来现场解决,只要候选人叙述得不离谱,一些要点能说上来,一般就会认为候选人具备这方面的能力。

这块大家说下,比如通过JConsole确认有内存问题,通过MAT文件Dump文件来查看OOM的现场,从而再通过GC日志和代码里输出的内存使用量来定位问题点。在面试前,建议大家多看一些GC日志文件和Dump文件,这样在叙述时就更会胸有成竹了。

而且,可以准备一两个通过MAT等工具排查解决实际OOM的案例,这样说服力就更强了。

通过阅读这部分的内容,大家一定能体会到,“内存监控、定位和调优”方面的能力并不难学,也不难准备面试中的说辞,而且在面试中,最多用上五分钟就能把这部分的知识点说全,但大家一旦按上述思路展示出了这方面能力,那么很大程度能改变面试官对你的评价。

根据我们的面试经验,初级程序员的平均能力其实差不了多少,在很多时候我们是无法取舍的。比如我们要从10个人里招5个人进来,除去特别好的(一般2个)和特别差的(一般也是2个),有6个人的综合能力(包括学校背景工作背景项目经验和面试结果)是差不多的,也就是说我们很难从这6个人里挑选出3个人。

这时,如果这6人中谁有类似于内存调优(或者之前提到的设计模式)等方面的加分项,那么就一定会优先考虑这个人,这就是本文给大家的帮助。

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