深入理解java虚拟机

《深入理解Java虚拟机》这本书主要探讨了Java内存管理和垃圾收集机制。在Java虚拟机（JVM）中，内存管理是至关重要的，因为它直接影响到程序的性能和稳定性。以下是书中涉及的一些关键知识点： 1. **分代收集理论**：根据弱分代假说和强分代假说，大部分对象生命周期短，而少数对象生命周期长。因此，JVM将堆分为新生代（Young Generation）和老年代（Old Generation）。新生代用于存放新创建的对象，老年代则用于存放经过多次垃圾收集仍然存活的对象。 2. **堆区域划分**：新生代通常又细分为Eden区、From Survivor区和To Survivor区，比例一般为8:1:1。对象首先在Eden区分配，经历一次Minor GC后，存活的对象会被移动到Survivor区，然后逐渐晋升到老年代。 3. **跨代引用**：新生代对象可能被老年代对象引用，导致垃圾收集时需要遍历整个老年代，增加了负担。为了解决这个问题，引入了**记忆集（Card Table）**，它记录了跨代引用的信息，使得Minor GC时只需检查记忆集标识的老年代区域。 4. **垃圾收集分类**： - **部分收集**（Partial GC）：包括Minor GC（只收集新生代）和Major GC（主要针对老年代，现在通常指CMS收集器的行为）。 - **混合收集**（Mixed GC）：G1收集器特有的，同时收集部分新生代和老年代。 - **整堆收集**（Full GC）：收集整个Java堆和方法区，通常会导致长时间的暂停（Stop The World）。 5. **垃圾收集算法**： - **标记-清除算法**：标记所有存活对象，然后清除其余对象。缺点是效率低且容易产生碎片。 - **标记-复制算法**：用于新生代，将存活对象复制到一块连续内存，避免了碎片。但是，需要额外的空间（如Survivor区）。 - **标记-整理算法**：适用于老年代，标记后将存活对象向一端移动，清除另一端。保证了内存连续，但速度较慢。 - **HotSpot虚拟机的算法实现**：包括OopMap记录对象结构，安全点和安全区域保证垃圾收集时线程的同步，以及写屏障处理伪共享问题。 6. **并发可达性分析**：G1和CMS等收集器采用三色标记法，允许垃圾收集与应用程序并发执行。增量更新和原始快照（SATB）策略用于减少并发模式下的停顿。 这些理论和实践构成了Java虚拟机在内存管理方面的基础，理解这些概念对于优化Java应用程序的性能至关重要。通过合理的内存分配、垃圾收集策略选择和算法优化，开发者可以有效地提升程序的运行效率，避免内存泄漏和不必要的系统资源浪费。