Java技术栈深入：JVM内存与GC解析

"无私奉献-jvm面试备战" 在Java开发领域，JVM（Java Virtual Machine）面试是一个重要的环节，因为它涉及到程序的性能优化和稳定性。本文档主要汇总了关于JVM的一些关键知识点，包括内存结构、垃圾回收机制、垃圾收集器以及如何处理内存溢出异常。 1. **JVM内存结构** JVM内存被划分为多个区域，主要包括堆内存、方法区（在JDK8后被元数据区取代）、虚拟机栈、本地方法栈和程序计数器。堆内存是Java对象的主要存储区域，而方法区则存储类的元数据。 2. **堆内存划分** 堆内存进一步细分为新生代和老年代。新生代包含Eden区和两个Survivor区（FromSurvivor和ToSurvivor），通常比例为8:1:1。这种划分有利于高效地进行垃圾收集。 3. **方法区与元数据区** 方法区在早期版本中被称为永久代，用于存储类的信息，如类的静态属性和常量。JDK8以后，永久代被元数据区取代，以减少对JNI的依赖并提高性能。 4. **对象存活判断** 对象的存活与否通过两种算法来确定：引用计数法和可达性分析算法。其中，可达性分析算法是现代JVM主要使用的，它通过GC Roots对象来确定对象是否可达。 5. **垃圾回收算法** 垃圾回收有四种基本算法：标记-清除、复制、标记-整理和分代收集。每种算法都有其适用场景和优缺点。 6. **垃圾收集器** JVM提供了多种垃圾收集器，包括新生代的Serial、ParNew、ParallelScavenge，老年代的SerialOld、ParallelOld、CMS，以及全堆的G1。选择合适的垃圾收集器有助于优化应用的性能。 7. **GC触发机制** - 新生代GC（Young GC 或 Minor GC）：当Eden区满时触发，Survivor区满则不会触发。 - 老年代GC（Full GC）：老年代或元数据区满时触发，会清理整个年轻代和年老代。 8. **异常处理** - `StackOverflowError`：当虚拟机栈内存溢出时抛出，可通过调整-Xss参数设定线程最大调用深度。 - `OutOfMemoryError: Java heap space`：当Java堆内存溢出时抛出，需通过-Xms和-Xmx参数设置合适的堆内存大小。 了解这些JVM核心概念对于Java开发者来说至关重要，尤其是在面试中能够展现深入理解并优化代码执行效率的能力。掌握这些知识点不仅能够帮助解决实际问题，也能为面试加分。