深入解析JVM内存管理与垃圾回收机制

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已于 2025-04-11 09:42:48 修改

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分类专栏： JVM 文章标签： jvm

于 2025-04-11 09:34:21 首次发布

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1. 标记-清除算法(Mark-Sweep)

2. 复制算法(Copying)

3. 标记-整理算法(Mark-Compact)

4. 分代收集算法(Generational)

四、垃圾收集器详解

1. Serial收集器

2. Parallel Scavenge收集器

3. CMS收集器(Concurrent Mark Sweep)

4. G1收集器(Garbage-First)

引言

内存管理与垃圾回收(GC)是Java虚拟机(JVM)最核心的功能之一，也是Java开发者必须深入理解的关键技术。自动化的内存管理虽然解放了开发者手动管理内存的负担，但如果不了解其工作原理，很容易导致内存泄漏、性能下降等问题。本文将全面剖析JVM的内存管理机制和垃圾回收原理，帮助开发者编写更高效的Java代码。

一、JVM内存区域划分

1. 堆内存(Heap)

新生代(Young Generation)
- Eden区：新对象首先分配在这里
- Survivor区(From/To)：存放从Eden区GC后存活的对象
老年代(Old Generation)：存放长期存活的对象
元空间(Metaspace)：Java 8+替代永久代(PermGen)，存放类元数据

2. 非堆内存(Non-Heap)

虚拟机栈：线程私有，存储栈帧
本地方法栈：为本地方法服务

程序计数器：线程执行位置指示器

// 内存分配示例
public class MemoryAllocation {
    private static final int SIZE = 1024 * 1024; // 1MB
    
    public static void main(String[] args) {
        // 分配在Eden区
        byte[] edenAlloc = new byte[2 * SIZE];
        
        // 触发Minor GC，存活对象进入Survivor
        byte[] survivorAlloc = new byte[2 * SIZE];
        
        // 大对象直接进入老年代
        byte[] oldGenAlloc = new byte[8 * SIZE];
    }
}