Java面试必备：JVM内存与垃圾回收深度解析

"此资源是一个关于JAVA面试准备的知识汇总，涵盖了JVM内存结构、垃圾回收机制、引用类型以及常用的垃圾收集器等内容，旨在帮助求职者或Java开发者深入理解Java核心技术。" 在Java面试中，深入理解JVM（Java虚拟机）是至关重要的。JVM是Java程序运行的基础，它将Java代码编译成字节码后，负责执行这些字节码并管理内存。在JVM内存区域中，主要有以下几部分： 1. 程序计数器：每个线程都有自己的程序计数器，用于记录当前线程所执行的字节码指令的地址。 2. 虚拟机栈：同样为线程私有，存储了方法调用过程中的局部变量表、操作数栈、动态链接和方法出口等信息。 3. 本地方法区：为JNI（Java Native Interface）提供服务，存放C/C++等本地方法的栈。 4. 堆：所有线程共享，用于存储对象实例和数组。在Java 8之前，堆分为新生代和老年代；Java 8以后，使用元空间替代了永久代。 - 新生代：包括Eden区、两个Survivor区（From和To）。对象首先在Eden区创建，经历Minor GC后，存活的对象会移动到Survivor区，多次存活的对象将晋升到老年代。 - 老年代：存放长期存活的对象，一般采用标记整理算法进行垃圾回收。 - 永久代/元空间：存储类的元数据，如类的定义、方法信息等。 垃圾回收（GC）是JVM自动管理内存的重要机制，通过判断对象是否可达来决定是否回收。常见的垃圾识别方法有引用计数法和可达性分析。而垃圾回收算法主要包括： - 标记清除：标记出所有需要回收的对象，然后统一清除，缺点是可能导致内存碎片。 - 复制算法：将内存分为两块，每次只使用一块，当一块满时，将存活对象复制到另一块，然后清空。 - 标记整理：标记后，让所有存活对象向一端移动，然后清理边界外的内存。 - 分代收集：根据对象生命周期的不同，分别采用不同的算法，如新生代采用复制算法，老年代采用标记整理。 Java中存在四种不同类型的引用，它们对垃圾回收有不同的影响： - 强引用：最常见的引用类型，只要强引用存在，对象就不会被GC回收。 - 软引用：当系统内存不足时，会回收软引用对象，以避免系统出现OutOfMemoryError。 - 弱引用：比软引用更弱，无论内存是否充足，只要发生GC，都会回收弱引用对象。 - 虚引用：几乎不提供任何控制，主要用于跟踪对象在GC过程中的状态。 垃圾收集器的选择和配置对应用性能有很大影响，常见的有： - Serial收集器：单线程的，适用于轻量级应用或服务器的Client模式。 - ParNew收集器：Serial的多线程版本，常与CMS收集器配合使用。 - ParallelScavenge收集器：强调高吞吐量，适用于后台运算密集型应用。 - SerialOld收集器：Serial的老年代版本，使用标记整理算法。 了解并掌握这些JVM和垃圾回收的知识，对于Java面试和实际开发都是非常有益的。通过深入理解这些概念，可以更好地优化代码，提高应用程序的性能。