Java面试高频知识点：OOM、JVM、锁升级、高并发、事务如何备考？

Java面试高频知识点：OOM、JVM、锁升级、高并发、事务如何备考？

1. 引言：备考 Java 面试的核心领域

Java 面试中 JVM 和 OOM 是关键环节，高并发和事务更是热门考点！如何全面备考？

在这篇文章中，猫头虎将帮助你重点掌握：

• OOM 异常类型与排查方法 🚀
• JVM 的内存模型与调优技巧
• 锁的升级机制与高并发场景优化
• 事务的隔离级别与典型应用场景

用理论+实战的方式，全面备考 Java 面试！

正文

2. OOM（OutOfMemoryError）：异常类型与排查

2.1 OOM 常见类型

Java 堆内存溢出

原因：堆中对象过多导致内存不足。

示例：

List<String> list = new ArrayList<>();
while (true) {
    list.add("OOM Test");
}

排查方法：

• 检查对象生命周期是否过长。
• 使用工具（如 jvisualvm 或 MAT）分析堆快照。

方法区内存溢出

原因：大量动态生成类或常量池溢出。

示例：

for (int i = 0; i < 100000; i++) {
    String str = String.valueOf(i).intern();
}

直接内存溢出

• 原因：NIO 分配的直接内存超出限制。

2.2 OOM 的解决方案

调整 JVM 参数：

-Xms512m -Xmx1024m -XX:MaxMetaspaceSize=256m

优化代码逻辑，避免过多对象创建。

3. JVM：内存模型与调优

3.1 JVM 内存模型

3.2 JVM 调优策略

1. 垃圾回收调优
   • 常用垃圾回收器：G1、ZGC、CMS。
   • 面试问题：G1 和 CMS 的区别？ 回答：G1 收集器基于区域划分，优先回收最耗时的区域；CMS 是基于标记-清除算法。
2. 内存分配优化
   • 增大堆内存：-Xms 和 -Xmx 设置为相同值，减少 GC 频率。

4. 锁升级：机制与优化策略

4.1 锁升级机制

• 偏向锁：线程无竞争时优化加锁性能。
• 轻量级锁：线程竞争时使用 CAS 操作替代重量级锁。
• 重量级锁：高并发情况下，线程阻塞等待锁释放。

4.2 面试常见问题

锁升级的过程？ 回答：偏向锁（无竞争）→ 轻量级锁（少量竞争）→ 重量级锁（大量竞争）。

如何避免锁升级？

• 使用无锁算法或减少临界区代码。

synchronized (this) {
    criticalSection();
}

5. 高并发：核心问题与优化方案

5.1 高并发的常见问题

线程安全问题

• 示例：多个线程同时修改共享变量。

private int count = 0;
public synchronized void increment() {
    count++;
}

资源竞争

• 多线程访问共享资源，导致性能下降或死锁。

5.2 优化策略

使用线程池：避免频繁创建和销毁线程。

ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(10);

非阻塞 I/O：减少线程阻塞等待。

6. 事务：隔离级别与典型应用

6.1 隔离级别

6.2 面试问题：如何选择事务隔离级别？

回答：根据性能和数据一致性需求选择：

• 电商库存扣减：使用 Repeatable Read，避免不可重复读。
• 银行转账：使用 Serializable，保证数据绝对一致性。

7. 面试备考建议：理论与实践相结合

7.1 OOM 与 JVM

• 掌握 OOM 常见类型及排查方法。
• 熟悉 JVM 内存模型和垃圾回收器的原理与特点。

7.2 锁与高并发

• 理解锁升级机制，练习使用无锁数据结构。
• 熟练掌握线程池、异步编程和非阻塞 I/O 的应用。

7.3 事务与数据库优化

• 深入理解事务的隔离级别和典型应用场景。
• 学习如何优化 SQL 性能，避免事务死锁。

8. 未来趋势与总结

未来趋势： 从 JVM 性能调优到高并发优化，Java 技术在大规模分布式系统和事务管理中的应用将持续增强。通过实践与复盘，你将更轻松应对 Java 面试中的高频考点！