面试题整理（5）

每天五道面试题！只记录答案，不标出源码，有什么不对的地方欢迎评论，共同进步。

1. 单例模式的双重检查锁为什么要加volatile？

  因为对象创建的过程不是一个原子性操作。

  对象创建过程分为三个步骤：1、申请内存。2、执行构造方法，给成员变量赋值。3、将创建的对象地址给引用变量。

  其中步骤2，3是可能发生指令重排序的，如果发生3在2之前，就会出现检查发现引用变量不为null，之后直接返回实例的情况，这种情况下的实例中的成员变量只进行了初始化，还没有执行构造方法赋值，可能出现空指针异常。

  加上volatile可以防止指令重排序，从而到达双重检查锁单例模式的安全实现。

2. 说一说对象在内存中的存储布局

  对于HotSpot（JVM的一种实现，是使用范围最广的JVM），分为四个部分：

  1、对象头（markword），其中包含hashcode、锁的信息（synchronized锁升级信息）、GC信息（对象的年龄，4位，所以最大年龄就是2^4-1 = 15），如果是数组，会记录数组的长度。

  2、类型指针（class pointer），指向类型，比如一个cat对象会指向Cat.class。

  3、实例数据（instance data），对象中的成员变量。

  4、对齐（padding），如果前三者加起来不是八字节的倍数，会补齐到八字节的倍数。

3. 对象是如何定位的

  1、直接指针，访问快，是HotSpot的实现，引用指向堆中的对象，对象中存着类型信息。比如我们创建一个对象Cat cat = new Cat();，cat这个引用指向堆中cat对象，这个对象中又存着指向Cat.class的指针，JDK1.8之后，类型信息存放在元数据区。

  2、句柄池（指针池），也叫间接指针，节省内存空间，其他JVM的实现，引用指向一个对象池，对象池分两部分，这两部分不一定是连在一起的，一部分指向对象，另一部分指向类型信息。

4. 对象的分配过程

  按以下五个步骤分配：

  1、栈上分配（默认打开），需要做逃逸分析，如果没有逃逸会进行一系列优化，比如栈上分配、同步消除（比如StringBuffer只在当前方法内使用，就不会加锁同步）、标量替换（比如一个对象只有int，long这种基本数据类型的成员变量，会将该对象成员变量分解若干个被这个方法使用的成员变量所代替。这些代替的成员变量在栈帧或寄存器上分配空间）

  2、TLAB(Thread Local Allocation Buffer)，每个线程都有一块私有空间，占用Eden区1%，一些很小的对象会分配到这里。

  3、如果对象很大，会直接分配到Old区。

  4、分配到Eden区。

  5、到一定年龄的对象会转到Old区。

5. Object o = new Object()占多少个字节（HotSpot）？

  1、对new Object()，markword占8字节，class pointer占4字节（开启压缩情况下），instance data占0字节（因为里面没有成员变量），padding占4字节（因为8+4不是8的倍数，要补齐到8的倍数，所以占4字节）。

  2、对Object o，4字节（开压缩情况下）。

  所以整个句子来说，占20字节。

  PS：JVM参数可以指定压缩或非压缩，默认是开启压缩的，但是目前一些server大于某个数就不开压缩了。不开压缩的话class loader占8字节（padding会变成0字节），Object o占8字节，总共就是24字节。