深入理解JVM：内存模型与垃圾回收

"这篇JVM学习笔记主要涵盖了JVM内存模型、常用JVM参数、垃圾回收算法和垃圾回收器等内容，旨在帮助读者深入理解JVM的工作原理。" JVM内存模型，也称为Java虚拟机内存架构，是Java程序运行时的数据区域。它包括以下几个关键部分： 1. **Java堆**：所有对象都在堆中分配内存，根据不同的垃圾回收策略，堆可以细分为新生代（Eden、S0、S1）和老年代。新生代主要用于存放新创建的对象，经过垃圾回收后仍然存活的对象会被晋升到老年代。 2. **直接内存**：不在JVM管理范围内，但可以通过NIO库直接访问，不受JVM最大内存限制，但受操作系统限制。 3. **Java栈**：每个线程拥有一个独立的Java栈，用于存储方法调用时的栈帧。栈帧包含局部变量表、操作数栈和帧数据。局部变量表用于保存参数和方法内部的局部变量，而操作数栈则用于计算过程中的临时存储。 4. **本地方法栈**：与Java栈相似，但服务于JNI调用的本地方法。 5. **方法区**（在JDK 1.8后称为元数据区）：存储类的元数据，如类的字段、方法、常量池等。 6. **PC寄存器**：每个线程都有一个，记录当前线程正在执行的JVM指令地址，如果是Native方法则为undefined。 7. **执行引擎**：负责解释和执行字节码，现代JVM采用JIT（即时编译）技术，将字节码编译为机器码。 8. **垃圾回收器**：自动回收不再使用的对象所占用的内存，通过各种垃圾回收算法实现，如标记-清除、复制、标记-整理、分代收集等。 关于JVM参数，以下是一些常用的选项： - `-XX:+PrintGC`：开启打印GC日志。 - `-XX:+PrintGCDetails`：详细打印GC日志，包括每次GC的详细信息。 - `-XX:+PrintHeapAtGC`：在每次GC时打印堆的状态。 - `-XX:MaxMetaspaceSize`：设置元数据区的最大大小。 此外，JVM还支持许多其他参数，如设置堆大小 (`-Xms` 和 `-Xmx`)、新生代和老年代的比例 (`-XX:NewRatio`)、开启逃逸分析 (`-XX:+DoEscapeAnalysis`) 等，以优化JVM性能。 总结起来，JVM的学习涉及到对内存结构、垃圾回收机制和参数调整的理解，这些知识对于Java开发者来说至关重要，有助于提升应用程序的性能和稳定性。