"JAVA核心知识点全集"
在Java编程领域,理解和掌握JVM(Java Virtual Machine)是至关重要的。JVM是Java程序运行的基础,它负责解释执行字节码,并提供了内存管理、类加载以及垃圾回收等功能。以下是关于JVM的一些核心知识点:
1. 线程:在Java中,线程是程序执行的最小单元,每个线程都有自己的程序计数器、虚拟机栈和本地方法栈,而堆和方法区则是所有线程共享的。
2. JVM内存区域:主要分为五大部分:
- 程序计数器:用于存储下一条指令的地址,线程私有。
- 虚拟机栈:每个线程都有一个独立的栈,用于存储局部变量表、操作数栈、动态链接和方法出口等信息。
- 本地方法栈:与虚拟机栈类似,但服务于Java Native Interface(JNI)调用的本地方法。
- 堆:存储对象实例,是所有线程共享的区域,分为新生代和老年代。
- 方法区:也称为永久代,存储已加载的类信息、常量、静态变量等,Java 8后被元空间(Metaspace)取代。
3. JVM运行时内存进一步细分为:
- 新生代:包括Eden区、两个Survivor区(From和To),用于存放新创建的对象,采用复制算法进行垃圾回收。
- 老年代:存放生命周期较长的对象,通常使用标记整理算法。
- 永久代或元空间:存储常量池、类信息、方法信息等,不参与普通的垃圾回收。
4. 垃圾回收与算法:
- 如何确定垃圾:通过引用计数法和可达性分析来判断对象是否存活。
- 标记清除算法:标记所有活对象,然后清除未标记的对象。
- 复制算法:将内存分为两部分,每次只使用一部分,当一部分满时,将存活对象复制到另一部分。
- 标记整理算法:标记所有活对象并整理内存,使存活对象紧凑分布。
- 分代收集算法:根据对象的生命周期特性,针对不同代使用不同的垃圾回收策略。
5. JAVA四种引用类型:
- 强引用:最常见的引用,只要对象被强引用,就不会被垃圾回收。
- 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:不会阻止垃圾回收,只要发现弱引用,就会立即回收。
- 虚引用:无法获取对象,主要用于跟踪对象被垃圾回收的状态。
6. GC分代收集算法与分区收集算法:
- 分代收集:根据对象的生命周期将内存分为新生代和老年代,使用不同的算法如复制算法和标记整理算法。
- 分区收集:将堆内存划分为多个小的连续区域,提高垃圾回收效率。
7. GC垃圾收集器:
- Serial:单线程的垃圾收集器,适用于小型应用。
- ParNew:Serial的多线程版本,常与CMS配合使用。
- ParallelScavenge:注重吞吐量,使用多线程复制算法。
- SerialOld:Serial收集器的老年代版本,使用标记整理算法。
这些知识点构成了Java开发中的基础,理解并掌握它们对于优化程序性能、防止内存泄漏以及解决并发问题至关重要。此外,Spring框架、微服务、网络、数据库、分布式、云计算等领域也是Java开发者必须了解和掌握的。例如Spring原理涉及到依赖注入、AOP、事务管理等;微服务则涵盖了服务治理、API设计、通信协议等内容;数据库涉及SQL优化、事务处理、索引设计;分布式包括一致性算法、分布式缓存、消息中间件等;云计算则关注资源调度、虚拟化技术等。每一个章节都包含了大量的知识体系,值得深入研究和实践。