深入理解JVM内存模型：栈、堆与方法区解析

回穿梭的内存复制开销。 "JVM面试复习.pdf" JVM（Java Virtual Machine）是Java程序运行的基础，它提供了运行Java代码的环境。JVM内存模型分为几个关键区域，每部分都有特定的功能和作用： 1. **栈**：每个线程都有自己的独立栈，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。栈帧随着方法的调用和结束而入栈和出栈。如果线程请求的栈深度超过虚拟机允许的最大深度，会导致`StackOverflowError`；如果栈可动态扩展且无法申请更多内存，会出现`OutOfMemoryError`。 2. **本地方法栈**：类似于栈，但专门为执行Java Native Interface (JNI) 方法服务。同样存在`StackOverflowError`和`OutOfMemoryError`的情况。 3. **程序计数器**：每个线程都有自己的程序计数器，用于记录当前线程正在执行的字节码指令地址。执行Native方法时，计数器值未定义。 4. **堆**：这是JVM内存管理的最大部分，线程共享，用于存储对象实例和数组。对象的生命周期不同，JVM会进行分代管理，由垃圾回收器负责回收不再使用的对象。当堆内存不足时，抛出`OutOfMemoryError`。 5. **方法区**（在JDK 1.8以前被称为永久代，现在是元空间）：存储已加载的类信息、常量、静态变量以及优化过的代码。运行时常量池是方法区的一部分，用于存放字面量和符号引用。如果方法区无法再分配新的空间，会抛出`OutOfMemoryError`。 6. **直接内存**：不在JVM的运行时数据区，但与JVM有关。通过NIO类可以直接在堆外分配内存，减少堆和本地堆之间的数据复制，从而提高性能。但是，直接内存的大小也是有限的，当超出限制时，同样可能导致`OutOfMemoryError`。 了解这些JVM内存区域及其工作原理对于优化Java应用程序的性能和避免内存问题至关重要。此外，Java线程间通信涉及`wait()`, `notify()`, `notifyAll()`等关键字以及`synchronized`同步机制。JMM（Java内存模型）则规定了多线程环境下如何保证数据一致性，例如 volatile 关键字的作用，以及Happens-Before原则。垃圾回收机制则是自动清理不再使用的对象，常见的有Minor GC、Major GC和Full GC，以及现代JVM采用的G1、ZGC、Shenandoah等高效垃圾收集器。双亲委派机制是类加载过程中的策略，保证了类加载的有序性和安全性，防止类的重复加载及冲突。