Java JVM内存管理与垃圾回收深度解析

"这份PDF文件提供了全面的Java面试题及答案，主要涵盖了JVM相关的知识点，包括线程、JVM内存区域以及各种垃圾回收算法。" 在Java面试中，JVM（Java虚拟机）是必谈的话题。JVM是Java程序的运行环境，它负责解释执行字节码并管理内存。以下是一些关键知识点： 1. **JVM内存区域**： - **程序计数器**：每个线程都有自己的程序计数器，用于存储当前线程的指令地址。 - **虚拟机栈**：同样为线程私有，用于存储方法调用过程中的局部变量、操作数栈等。 - **本地方法区**：线程私有，为Java Native Interface (JNI) 方法提供服务。 - **堆**：线程共享，用于存储对象实例，分为新生代和老年代。 - **方法区/永久代**：在Java 8之前，这部分存储类信息，如常量、字段、方法等；Java 8后被元空间取代。 2. **JVM运行时内存细分**： - **新生代**：对象首先在Eden区分配，经历Minor GC后，存活的对象会移动到Survivor区，每次 Minor GC 后，存活的对象年龄会增加。 - **老年代**：长期存活的对象会被晋升到老年代。 - **永久代/元空间**：存储静态数据和类信息。 3. **垃圾回收与算法**： - **确定垃圾**：通过引用计数法或可达性分析来判断对象是否可达，不可达则视为垃圾。 - **垃圾回收算法**：包括标记清除、复制、标记整理和分代收集等。 - **标记清除**：标记所有可达对象，然后清除其余对象。 - **复制算法**：将存活对象复制到一块连续区域，清除原区域。 - **标记整理**：标记后，将所有存活对象向一端移动，清除另一端。 - **分代收集**：根据对象生命周期将内存分为不同区域，对不同区域使用不同的算法。 4. **Java四种引用类型**： - **强引用**：默认的所有引用都是强引用，除非显式地使用弱引用、软引用或虚引用替换。 - **软引用**：在系统即将发生内存溢出前，会清理软引用指向的对象。 - **弱引用**：在下次GC时，无论内存是否充足，都会回收弱引用指向的对象。 - **虚引用**：无法直接获取对象，仅用于跟踪对象被垃圾回收的状态。 5. **GC分代收集算法与分区收集算法**： - **分代收集**：根据对象生命周期将内存分为新生代和老年代，使用复制算法（新生代）和标记整理算法（老年代）。 - **分区收集**：将堆进一步细分成多个独立的区域，便于并发收集。 6. **GC垃圾收集器**： - **Serial**：单线程，适用于小型应用。 - **ParNew**：Serial的多线程版本，常与CMS收集器配合使用。 - **ParallelScavenge**：多线程，优化了吞吐量。 - **SerialOld**：单线程的老年代收集器，常与Serial搭配使用。 这些知识点在面试中常被问及，理解并掌握它们对于Java开发者来说至关重要，尤其是在面临性能调优和内存泄漏问题时。