Java 虚拟机面试题, JVM 的内存区域是如何划分的?
Java 虚拟机面试题, JVM 的内存区域是如何划分的?
QA
Step 1
Q:: JVM 的内存区域是如何划分的？
A:: Java 虚拟机 (JVM) 的内存区域大致可以划分为以下几个部分：
1. **堆 (Heap)：这是所有对象实例以及数组的内存区域。垃圾回收器会定期在此区域中释放不再使用的对象。
2. **栈 (Stack)：每个线程都有一个私有的 JVM 栈，用于存储局部变量和部分结果，每个栈帧对应一个方法的调用。
3. **程序计数器 (Program Counter Register)：每个线程都有一个程序计数器，用于存储当前执行字节码的地址。
4. **方法区 (Method Area)：存储已被 JVM 加载的类元数据、常量、静态变量等。
5. **本地方法栈 (Native Method Stack)**：类似 JVM 栈，但服务于本地方法的调用。
Step 2
Q:: 什么是堆 (Heap) 和栈 (Stack)？它们的区别是什么？
A:: 堆和栈是 JVM 内存管理的重要部分：
1. **堆 (Heap)：用于存储所有对象实例和数组，是共享的全局内存区域。其生命周期由垃圾回收器管理，可能会导致内存碎片。
2. **栈 (Stack)：每个线程独有的内存区域，存储局部变量和方法调用帧。栈内存的分配和回收是由方法调用来自动完成的，速度较快且不会产生内存碎片。
区别：栈内存小且速度快，主要存储方法调用和局部变量，而堆内存大且较慢，存储所有的对象。栈是线程私有的，堆是所有线程共享的。
Step 3
Q:: JVM 中的垃圾回收 (Garbage Collection) 是如何工作的？
A:: JVM 中的垃圾回收机制用于自动回收不再使用的对象内存，避免内存泄漏。常用的垃圾回收算法包括：
1. **标记-清除 (Mark and Sweep)：先标记所有可达对象，然后清除未标记的对象。
2. **标记-整理 (Mark and Compact)：标记可达对象后，移动对象以消除内存碎片。
3. **复制算法 (Copying)**：将活跃对象从一个区域复制到另一个区域，清除整个旧区域。
4. **分代收集 (Generational Collection)**：将内存分为新生代和老年代，新生代采用复制算法，老年代采用标记-清除或标记-整理算法。
Step 4
Q:: 方法区 (Method Area) 和堆 (Heap) 的区别是什么？
A:: 方法区和堆都属于 JVM 的内存模型，但它们有不同的功能：
1. **方法区 (Method Area)：存储已加载的类信息、常量、静态变量和即将编译的代码。虽然属于堆的一部分，但其设计用于存储类级别的结构。
2. **堆 (Heap)：用于存储所有对象实例和数组，是动态分配的内存区域。堆存储的是具体的对象，而方法区存储的是描述这些对象的类信息。
区别：方法区存储类的元数据，而堆存储对象的实例数据。