Java JVM内存管理与垃圾回收深度解析

"这是一份关于Java核心面试知识的PDF文档，主要涵盖了JVM内存管理、线程、垃圾回收机制以及相关的算法，还涉及到不同类型的引用和垃圾收集器的介绍。该资料适合Java开发者用于复习和准备面试，尤其是对JavaWeb和项目实战有帮助的学习资料。" 在这份文档中，重点讲解了以下几个Java核心知识点： 1. **JVM内存区域**： - **程序计数器**：每个线程都有自己独立的程序计数器，用于记录当前线程执行的字节码指令地址。 - **虚拟机栈**：同样线程私有，用于存储局部变量、表达式计算结果等，每个方法对应一个栈帧。 - **本地方法区**：用于支持JVM调用Native方法。 - **堆（Heap）**：线程共享，存放所有实例对象和数组，是JVM中最大的一块内存区域。 - **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运行时内存划分**： - **新生代**：包括Eden区、两个Survivor区（From和To），用于存放新创建的对象，进行Minor GC。 - **老年代**：存放存活时间较长的对象，执行Major GC。 - **永久代/元空间**：存储类元数据，与运行时内存的其他部分分开管理。 3. **垃圾回收与算法**： - **如何确定垃圾**：通过引用计数法或可达性分析来判断对象是否可被回收。 - **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**：标记无用对象并清除。 - **复制算法**：将存活对象移动到一块连续空间，然后清理原空间。 - **标记整理**：标记后将所有存活对象向一端移动，然后清理另一端。 - **分代收集**：根据对象存活周期的不同，采用不同的垃圾收集策略。 4. **Java四种引用类型**： - **强引用**：默认的引用类型，只要强引用存在，对象就不会被垃圾回收。 - **软引用**：在系统即将发生内存溢出时，会回收软引用对象。 - **弱引用**：不保证对象一定不会被回收，即使有弱引用指向对象，只要GC执行，就会回收该对象。 - **虚引用**：无法直接获取引用对象，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**：将堆分为新生代和老年代，针对不同代使用不同的垃圾收集算法。 - **分区收集**：将堆内存划分为多个小块，便于更精细化的内存管理。 6. **GC垃圾收集器**： - **Serial**：单线程，适用于客户端应用，使用复制算法。 - **ParNew**：Serial的多线程版本，通常配合CMS收集器使用。 - **ParallelScavenge**：多线程，注重系统吞吐量，使用复制算法。 - **SerialOld**：单线程标记整理算法，用于老年代。 这份资料详细阐述了Java内存管理的核心概念，对于理解JVM的工作原理、优化内存使用和解决性能问题具有重要的指导意义。对于Java开发者来说，深入掌握这些知识能够提升代码质量，避免常见的性能瓶颈，并在面试中展现出扎实的专业基础。