Java虚拟机内存模型与垃圾回收机制 描述 Java虚拟机（JVM）内存模型是Java程序运行时的内存管理核心，垃圾回收（GC）机制则负责自动回收无用的内存对象。理解内存分区、对象分配与回收策略，是解决内存溢出、性能瓶颈等问题的基础。面试中常考察内存结构、GC算法及实际调优能力。 循序渐进讲解 JVM内存结构划分 JVM内存分为线程共享区和线程私有区： 堆（Heap） ：存放对象实例，是GC主要管理的区域。进一步划分为新生代（Eden、Survivor区）和老年代。 方法区（Metaspace） ：存储类信息、常量池（JDK8后取代永久代）。 虚拟机栈 ：每个线程私有，保存局部变量和方法调用栈帧。 程序计数器 ：记录当前线程执行的字节码位置。 本地方法栈 ：服务于Native方法。 关键点 ：堆和方法区是GC重点区域，栈和计数器无GC。 对象内存分配与回收触发条件 对象分配 ：新对象优先在Eden区分配，若Eden不足则触发Minor GC。 回收触发条件 ： Minor GC ：Eden区满时触发，存活对象移至Survivor区。 Full GC ：老年代不足、方法区不足或调用 System.gc() 时触发，回收整个堆和方法区。 示例 ：若Survivor区对象经历多次GC后仍存活，会晋升到老年代。 垃圾回收算法原理 标记-清除 ：先标记存活对象，再清除未标记对象。缺点：产生内存碎片。 复制算法 ：将内存分为两块，每次使用一块，存活对象复制到另一块。适用于新生代。 标记-整理 ：标记后让存活对象向一端移动，消除碎片。适用于老年代。 对比 ：复制算法效率高但浪费空间；标记-整理无碎片但速度慢。 经典垃圾回收器选择 Serial GC ：单线程回收，适合客户端应用。 Parallel GC ：多线程并行回收，注重吞吐量。 CMS ：并发标记清除，减少停顿时间，但存在碎片问题。 G1/ZGC ：面向低延迟，G1通过分区预测停顿，ZGC使用染色指针实现并发。 场景建议 ：高吞吐选Parallel GC，低延迟选G1/ZGC。 实战调优参数与工具 关键参数 ： -Xms / -Xmx ：设置堆初始和最大大小。 -XX:NewRatio ：调整新生代与老年代比例。 -XX:+UseG1GC ：指定使用G1回收器。 诊断工具 ： jstat 监控GC频率与耗时。 jmap 生成堆转储，用MAT分析内存泄漏。 案例 ：若Full GC频繁，可尝试增大堆或调整老年代比例。 总结 理解JVM内存模型需结合对象生命周期，垃圾回收器的选择需权衡吞吐量、延迟和资源开销。调优时通过监控工具定位问题，再针对性调整参数。