Java面试深度解析：JVM内存与垃圾回收

"这份PDF文件是Java面试的核心知识点整理，主要涵盖了JVM内存结构、垃圾回收机制以及相关的算法，还包括了不同类型的引用和垃圾收集器的介绍，是面试准备的重要参考资料。" Java作为一门广泛使用的编程语言，其性能优化和内存管理是面试中的常见话题。在Java中，JVM（Java虚拟机）是执行Java代码的关键，理解JVM的内存结构对于优化程序性能至关重要。 1. JVM内存区域分为以下几个部分： - **程序计数器**：每个线程都有自己的计数器，用于记录当前线程所执行的字节码指令地址。 - **虚拟机栈**：同样线程私有，存储每个方法的局部变量、操作数栈等信息。 - **本地方法区**：用于支持Native方法的执行，线程私有。 - **堆**：所有线程共享，存放对象实例，分为新生代和老年代。 - **方法区/永久代**：存储类的信息，如类的加载、常量、静态变量等。在Java 8之后，这部分被元空间取代。 2. **JVM运行时内存**细分为： - **新生代**：对象首先在Eden区分配，经历几次Minor GC后存活的对象会被转移到Survivor区，最后进入老年代。 - **老年代**：存放生命周期较长的对象，通常采用标记整理算法。 - **永久代/元空间**：存储类的元数据，Java 8后元空间存储在堆外内存。 3. **垃圾回收与算法**： - **确定垃圾的方法**：引用计数法和可达性分析，Java主要采用可达性分析。 - **垃圾回收算法**：包括标记清除、复制、标记整理和分代收集。其中，复制算法适用于新生代，标记整理用于老年代。 4. **JAVA四种引用类型**： - **强引用**：默认的引用类型，无法被GC回收。 - **软引用**：当内存不足时，会回收软引用指向的对象。 - **弱引用**：在下一次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**：仅用于跟踪对象被垃圾收集的状态。 5. **GC分代收集算法与分区收集算法**： - **分代收集**：根据对象的生命周期将内存划分为不同的区域，如新生代和老年代，采用不同的算法进行回收。 - **分区收集**：将堆进一步细分，每个分区独立回收，减少全局暂停时间。 6. **GC垃圾收集器**： - **Serial**：单线程，适用于小应用或服务器低CPU场景。 - **ParNew**：Serial的多线程版本，常配合CMS收集器使用。 - **ParallelScavenge**：多线程，关注系统吞吐量，适合大量短生命周期对象的应用。 - **SerialOld**：Serial收集器的老年代版本，采用标记整理算法。 了解这些知识点对于Java开发者来说，不仅可以提高对JVM的理解，也能在面试中展示出深入的技术功底，为获取理想职位打下坚实基础。