探秘Java虚拟机

1. JVM 内存结构

JVM内存结构划分为方法区、堆内存、JVM虚拟机栈、程序计数器和本地方法栈。方法区存储类信息，堆内存用于存储对象实例，虚拟机栈用于局部变量和方法参数，程序计数器记录线程执行位置，本地方法栈用于非Java方法。Java代码执行时，类加载到方法区，对象创建于堆内存，方法调用使用虚拟机栈。方法区曾用永久代实现，Java 8后改为元空间。内存溢出可能发生于堆内存和方法区，而虚拟机栈可能出现StackOverflowError。

2. JVM 内存参数

JVM内存参数设置包括堆内存大小和比例、元空间内存和代码缓存内存。堆内存设置包括-Xms和-Xmx，建议相等以提升性能。元空间内存由class space和non-class space组成，大小受-XX:MaxMetaspaceSize控制。代码缓存内存设置由-XX:ReservedCodeCacheSize控制，影响代码优化存储区域。

3. JVM 垃圾回收

JVM垃圾回收算法包括标记清除、标记整理和标记复制，采用分代回收思想。分代回收基于对象生命周期，新生代使用标记复制，老年代使用标记整理。垃圾回收器如Parallel GC、ConcurrentMarkSweep GC和G1 GC根据吞吐量和响应时间的需求不同有不同的特点和回收阶段。

4. 内存溢出

内存溢出可能由堆内存耗尽、方法区内存耗尽或虚拟机栈累积等情况引起。

5. 类加载

类加载过程包括加载、链接和初始化三个阶段。类加载器层次结构包括Bootstrap ClassLoader、Extension ClassLoader、Application ClassLoader和自定义类加载器。双亲委派机制确保类的安全加载，避免重复加载。

6. 四种引用

Java中有四种引用类型：强引用、软引用、弱引用和虚引用，它们对垃圾回收的影响各不相同，从强到弱依次减弱对对象的引用强度。

7. finalize

finalize方法用于对象回收前的资源清理，但因性能问题不推荐使用。finalize的缺点包括不保证资源释放、无法判断错误、内存释放不及时等。