JVM内存模型
Java虚拟机(JVM)的内存模型是面试中的常见话题。JVM内存模型主要分为五个部分:堆、方法区、栈、本地方法栈和程序计数器。堆是所有线程共享的区域,用于存储对象实例和数组。方法区存储类的结构信息,如运行时常量池、字段和方法数据。栈是线程私有的,用于存储局部变量和部分结果。本地方法栈为本地方法服务,而程序计数器记录当前线程执行的字节码指令地址。

垃圾回收机制
垃圾回收(GC)是JVM管理内存的核心机制之一。JVM通过垃圾回收器自动回收不再使用的对象,释放内存空间。常见的垃圾回收算法包括标记-清除、复制、标记-整理和分代收集。标记-清除算法首先标记所有存活对象,然后清除未标记的对象;复制算法则将存活对象复制到另一块内存区域;标记-整理算法在标记后将存活对象移动到一端;分代收集根据对象的生命周期将内存分为不同代,分别进行回收。
类加载机制
JVM的类加载机制是Java程序运行的基础。类加载过程包括加载、验证、准备、解析和初始化五个阶段。加载阶段通过类的全限定名获取二进制字节流,并将其转换为方法区的运行时数据结构;验证阶段确保字节流符合JVM规范;准备阶段为类的静态变量分配内存并设置默认值;解析阶段将符号引用替换为直接引用;初始化阶段执行类的静态初始化块和静态变量的赋值操作。
JVM调优
JVM调优是提升Java应用性能的重要手段。常见的调优参数包括堆大小、新生代和老年代的比例、垃圾回收器的选择等。调整堆大小可以避免内存不足或浪费;合理设置新生代和老年代的比例可以提高垃圾回收效率;选择合适的垃圾回收器可以针对不同应用场景优化性能。此外,监控工具如jstat、jmap和jstack可以帮助分析JVM的运行状态,进一步优化调优策略。