Java面试深度解析：JVM内存与垃圾回收

"这份资料是2020年更新的Java面试题库，包含了详细的解答，涵盖了JVM、内存管理、垃圾回收等多个核心Java技术领域。" 这份文档详细阐述了Java开发者在面试中可能遇到的问题及其答案，主要关注Java虚拟机（JVM）的工作原理以及垃圾回收机制。以下是对这些知识点的深入解析： 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，用于存储当前线程执行的字节码指令地址。 - **虚拟机栈**：同样线程私有，用于存储方法调用过程中的局部变量、操作数栈等信息。 - **本地方法区**：为JNI（Java Native Interface）提供服务，存放 native 方法的调用信息。 - **堆（Heap）**：线程共享，用于动态分配对象内存，分为新生代和老年代。 - **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（Metaspace）替代。 2. JVM运行时内存分代： - **新生代**：新创建的对象首先位于Eden区，经历几次Minor GC后存活下来的对象晋升至Survivor区，再进一步晋升至老年代。 - **老年代**：存放长期存活的对象，一般采用标记整理算法。 - **永久代/元空间**：存储加载的类信息。 3. 垃圾回收算法： - **引用计数法**：简单但难以处理循环引用问题。 - **可达性分析**：通过根节点集出发，遍历可达的对象，其余视为垃圾。 - **标记清除**：标记所有存活对象，然后清除未标记对象，产生碎片。 - **复制算法**：将内存分为两部分，每次只使用一半，复制存活对象到另一半，避免碎片。 - **标记整理**：标记存活对象，然后整体向一端移动，清理另一端。 - **分代收集**：根据对象生命周期不同，选择不同的垃圾回收策略。 4. Java引用类型： - **强引用**：最常见的引用类型，只要存在强引用，对象就不会被GC。 - **软引用**：在系统将要发生内存溢出异常之前，会清理软引用指向的对象。 - **弱引用**：比软引用更弱，无论是否内存充足，只要进行GC就会回收。 - **虚引用**：几乎无用，仅用于跟踪对象被GC的状态。 5. GC分代收集算法与分区收集算法： - **分代收集**：新生代使用复制算法，老年代用标记整理或标记-压缩算法。 - **分区收集**：将堆分成多个小块，每个小块独立回收，减少暂停时间。 6. 垃圾收集器： - **Serial**：单线程，适合小内存应用，使用复制算法。 - **ParNew**：Serial的多线程版本，可配合CMS收集器。 - **ParallelScavenge**：多线程，优化吞吐量，使用复制算法。 - **SerialOld**：Serial收集器的老年代版本，使用标记-整理算法。 这份文档不仅适合面试准备，也是Java开发者深入理解JVM和垃圾回收机制的宝贵资料。