深入理解JVM内存模型：元空间与内存溢出分析

"这份文档包含了18道关于JVM的面试题目及答案，主要讨论了JVM内存模型的组成部分，特别是JDK1.7以后 PermGen（永久代）被Metaspace（元空间）取代的变化，以及内存溢出和内存泄漏的情况分析。" 在Java虚拟机（JVM）内存模型中，主要分为五个区域： 1. **虚拟机栈**：每个线程都有自己的虚拟机栈，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。当方法调用时，会创建一个栈帧，方法结束则栈帧出栈。 2. **堆**：所有线程共享，用于存储对象实例和数组。垃圾收集器主要管理堆内存，进行对象的分配和回收。 3. **方法区**：在JDK1.7之前，这部分被称为永久代，存储类的信息如类的元数据、常量池等。在JDK1.8及以后，永久代被元空间（Metaspace）取代。 4. **程序计数器**：记录当前线程执行的字节码指令地址，用于分支、循环、跳转、异常处理和线程恢复等功能。 5. **本地方法栈**：与虚拟机栈类似，但服务于Java Native Interface（JNI）方法，即本地方法（非Java语言编写）。 **元空间（Metaspace）**与永久代相比，有以下关键区别： - 它位于本地内存，而不是JVM堆内，因此不受JVM堆大小限制，理论上可以无限大（受限于系统内存）。 - 元空间主要存储类的元数据信息，如类名、字段、方法信息等，不包含字符串常量和静态变量，这两者分别存储在Java堆中。 **内存溢出（Out of Memory, OOM）**通常发生在堆或方法区。在上述示例中，由于`Set`集合保持着对象引用，即使对象的引用被设为`null`，这些对象也不会被垃圾收集器回收，导致内存持续占用，最终可能引发OOM。避免内存泄漏的关键在于确保不再使用的对象能被正确释放。 **内存泄漏（Memory Leak）**是指程序中已分配的内存没有被正确地释放，导致这部分内存无法再被使用。在Java中，内存泄漏通常是因为对象虽然不再使用，但由于某些原因仍然被引用，例如全局变量、集合中的元素等，使得垃圾收集器无法回收它们。 在实际开发中，理解和掌握JVM内存管理对于优化应用程序性能、预防内存溢出和内存泄漏至关重要。开发者可以通过监控JVM内存使用情况、设置合理的堆大小、及时清理不再使用的对象引用，以及利用垃圾收集器特性来避免这些问题。