深入理解JVM：内存模型与垃圾回收

"JAVA核心知识点整理.pdf" 这篇PDF文档主要涵盖了Java编程语言中的核心知识点，特别是与Java虚拟机（JVM）以及垃圾回收机制相关的部分。以下是详细的解释： 1. JVM (Java Virtual Machine) 是Java程序运行的基础，它将编译后的字节码转化为机器码执行。JVM分为几个关键区域： - 程序计数器：每个线程都有自己的程序计数器，用于存储当前线程执行的字节码指令地址。 - 虚拟机栈：同样线程私有，每个线程有一个栈，用于存储局部变量表、操作数栈、动态链接、方法出口等信息。 - 本地方法区：支持Java调用本地（非Java）方法，如JNI。 - 堆（Heap）：所有线程共享，用于存储对象实例，是垃圾收集的主要区域。 - 方法区/永久代：存储类信息、常量、静态变量等，Java 8后被元空间取代。 2. JVM运行时内存进一步细分为新生代、老年代和永久代： - 新生代：主要用于存放新创建的对象，分为Eden区、SurvivorFrom区和SurvivorTo区，通过Minor GC进行对象存活判断和空间清理。 - 老年代：存放长时间存在的对象，当新生代对象经过多次Minor GC后晋升至此。 - 永久代/元空间：存储类的元数据，在Java 8之后，这部分被移到了元空间，以便减少对Java heap的压力。 3. 垃圾回收（Garbage Collection, GC）是自动管理内存的过程，包括以下几种算法： - 引用计数法：简单但存在循环引用问题。 - 可达性分析：通过根节点来确定对象是否可达，更准确但计算复杂。 - 标记清除算法：标记活对象，清除未标记对象，会产生碎片。 - 复制算法：将活对象复制到一块连续区域，效率高但浪费空间。 - 标记整理算法：标记后将活对象整理到一端，避免碎片，但效率较低。 - 分代收集算法：根据对象生命周期不同采用不同策略，如新生代使用复制算法，老年代用标记整理算法。 4. Java中有四种不同的引用类型： - 强引用：默认的引用类型，只要引用存在，对象就不会被GC回收。 - 软引用：在系统即将发生内存溢出之前，会回收软引用指向的对象。 - 弱引用：比软引用更弱，GC在任何时候都会回收弱引用对象。 - 虚引用：仅用于跟踪对象被GC回收的时机，对象能否被访问并不关心。 5. GC收集算法还有分区收集，即将堆内存划分为多个小块，可以提高并发性能，例如： - 分代收集算法：在新生代采用复制算法，老年代用标记整理算法。 - 分区收集算法：每个分区独立进行GC，提高并发性和局部性。 6. 不同类型的垃圾收集器： - Serial：单线程，使用复制算法，适合小内存环境。 - ParNew：Serial的多线程版本，常与CMS配合使用。 - ParallelScavenge：多线程，关注吞吐量，使用复制算法。 - SerialOld：Serial的旧对象收集器，用标记整理算法，适用于单CPU环境。 - CMS（Concurrent Mark Sweep）：并发标记清除，减少停顿时间。 - G1：新一代垃圾收集器，目标是可预测的暂停时间模型。 这个文档为Java开发者提供了一个深入理解JVM内存管理和垃圾回收机制的框架，有助于优化代码并解决性能问题。