Java JVM内存与垃圾回收详解

"Java设计模式.pdf" 这篇文档主要介绍了Java虚拟机（JVM）的内存结构，垃圾回收机制以及相关的垃圾收集算法，并提及了不同类型的引用。以下是详细的知识点总结： 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，它存储了当前线程执行的字节码指令地址。 - **虚拟机栈**：同样线程私有，用于存储方法调用时的局部变量、操作数栈、动态链接等信息。 - **本地方法区**：线程私有，用于支持JNI（Java Native Interface）调用非Java代码。 - **堆**：线程共享，存放对象实例，是Java中最主要的内存区域。 - **方法区/永久代**：线程共享，存储类信息、常量、静态变量等。在Java 8中被元空间（Metaspace）替代。 2. **JVM运行时内存**： - **新生代**：包括Eden区、两个Survivor区（From和To）。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。 - **老年代**：存储生命周期较长的对象，使用标记整理算法进行垃圾回收。 - **永久代/元空间**：存储类信息，Java 8以后元空间代替了永久代，以减少对JVM内存的限制。 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被访问。 - **标记清除算法**：标记所有可达对象，然后清除不可达对象，留下连续空间。 - **复制算法**：将存活对象复制到一块连续内存区域，然后清空原区域。 - **标记整理算法**：标记后，将存活对象向一端移动，然后清理边界以外的区域。 - **分代收集算法**：根据对象生命周期，将堆分为新生代和老年代，使用不同的算法。 4. **JAVA四种引用类型**： - **强引用**：默认创建的对象引用，只要强引用存在，对象就不会被垃圾回收。 - **软引用**：当系统内存不足时，会回收软引用指向的对象。 - **弱引用**：任何时候只要发生垃圾回收，无论内存是否充足，都会回收弱引用指向的对象。 - **虚引用**：几乎无用的引用，仅用于跟踪对象是否被垃圾回收。 5. **GC分代收集算法与分区收集算法**： - 分代收集算法：针对不同生命周期的对象采用不同的垃圾回收策略，如新生代使用复制算法，老年代使用标记整理算法。 - 分区收集算法：将堆内存划分为多个小的连续区域，每个区域独立进行垃圾回收，提高并发性能。 6. **垃圾收集器**： - **Serial**：单线程，使用复制算法，适合小型应用。 - **ParNew**：Serial的多线程版本，通常配合CMS（Concurrent Mark Sweep）收集器使用。 - **ParallelScavenge**：多线程复制算法，注重系统的吞吐量。 - **SerialOld**：单线程的老年代收集器，使用标记整理算法。 这些内容对理解Java内存管理、垃圾回收机制和优化具有重要价值，有助于开发者写出更高效、资源友好的代码。