Java 内存管理的各个方面,包括堆栈管理、垃圾回收机制、内存泄漏和引用类型等。
1. Java 中的内存管理是如何工作的?
Java 的内存管理主要由 Java 虚拟机(JVM)负责,JVM 会在不同的内存区域进行分配和回收。Java 内存管理的关键点包括:
- 堆内存(Heap Memory):用于存储所有的对象实例和数组。堆内存是垃圾回收的主要区域。
- 栈内存(Stack Memory):用于存储方法调用的局部变量和方法执行的上下文。每个线程都有自己的栈内存,方法调用时会在栈中创建局部变量,并在方法结束时销毁这些变量。
- 方法区(Method Area):存储类的元数据(如类的结构、常量池、静态变量等)。在 JDK 8 中,方法区的内容被移到元空间(Metaspace)。
- 本地方法栈(Native Stack):用于处理本地方法(Native Methods)调用时的操作。
2. Java 中的垃圾回收机制是如何工作的?
Java 中的垃圾回收机制自动处理不再使用的对象。垃圾回收器(GC)通过释放堆内存来回收未被引用的对象,从而避免内存泄漏。垃圾回收的基本步骤包括:
- 标记:标记所有可达对象(即仍然可以通过根对象访问的对象)。
- 清除:清除所有不可达的对象。
- 压缩:对存活的对象进行压缩,以便为新的对象腾出空间,减少内存碎片。
JVM 提供了多种垃圾回收算法,如:
- Serial GC:单线程垃圾回收器,适合小型应用。
- Parallel GC:多线程垃圾回收器,适合多核处理器和需要高吞吐量的应用。
- CMS(Concurrent Mark-Sweep)GC:并发标记-清除垃圾回收器,适合低延迟的应用。
- G1(Garbage-First)GC:改进的垃圾回收器,结合了吞吐量和延迟优化。