JVM 核心知識總結
面試必考關鍵詞：JVM 垃圾回收、類加載機制。本文結合思維導圖系統梳理。
一、Java 四種引用
- 強引用：new Object()，GC 絕不回收，OOM 也不回收。
- 軟引用：內存夠不回收，不夠才回收，適合高速緩存。
- 弱引用：每次 GC 必回收，生命週期極短。
- 虛引用：不決定生命週期，配合 ReferenceQueue 追蹤回收。
二、運行時數據區劃分
- 程序計數器：線程私有，指向下一條指令。
- Java 虛擬機棧：線程私有，存棧幀（局部變量表、操作棧等），可能拋 StackOverflowError/OOM。
- 本地方法棧：服務 Native 方法，HotSpot 與 Java 棧合二為一。
- Java 堆：線程共享，GC 主戰場，分新生代（Eden + 2 Survivor）與老年代。
- 方法區：線程共享，存類信息、常量、靜態變量、JIT 代碼。HotSpot 稱永久代/元空間。
- 運行時常量池：方法區一部分，存字面量與符號引用。
GC 回收重點：堆與方法區（動態分配），棧等隨線程自動釋放。
三、對象存活判定算法
- 引用計數法：簡單高效，但無法解決循環引用，主流 JVM 未採用。
- 根搜索算法（GC Roots）：從 GC Roots 向下搜索，不可達即可回收。GC Roots 包括：棧中引用、方法區靜態成員/常量、本地方法棧 JNI 引用。
四、垃圾回收算法
- 標記-清除：效率低、產生碎片。
- 複製算法：新生代適用，Eden:Survivor=8:1，無碎片、效率高，但浪費 10% 空間。
- 標記-整理：老年代適用，移動存活對象消除碎片，成本較高。
- 分代收集：新生代用複製，老年代用標記-清除/整理。
五、七大垃圾收集器
- Serial：單線程，Client 模式默認新生代收集器，STW。
- ParNew：Serial 多線程版，Server 模式首選新生代，唯一能與 CMS 配合。
- Parallel Scavenge：關注吞吐量，可自適應調節。
- G1：區域化、優先級回收，可指定停頓時間，JDK 7 成熟商用。
- CMS：並發標記清除，目標最短停頓，四階段（初始標記、並發標記、重新標記、並發清除），伴隨碎片問題。
六、類加載全過程
- 加載：獲取二進制流、轉換數據結構、生成 Class 對象。來源：本地 class、jar、網絡、動態編譯。
- 鏈接：驗證（格式/語義/字節碼）、準備（靜態字段賦默認值、分配方法區內存）、解析（符號引用轉直接引用）。
- 初始化：執行
<clinit>（靜態變量賦值、靜態塊）。觸發條件：new、訪問靜態字段/方法、反射、初始化子類、啟動主類。final static 常數編譯期入常量池，不觸發初始化。
附代碼驗證父子類初始化順序與 static final 行為差異。
七、對象實例化內存佈局
Student s = new Student()：加載類 → 棧分配引用 → 堆分配對象 → 默認初始化 → 顯式初始化 → 構造器賦值 → 引用指向對象。
思維導圖源文件下載：2015-09-12-Java虛擬機詳解----JVM常見問題總結
