JVM内存 面试题汇总

1. **JVM内存模型的基本组成部分有哪些？**
   - **程序计数器（Program Counter Register）**：记录当前线程执行的字节码指令地址。
   - **Java虚拟机栈（Java Virtual Machine Stack）**：线程私有，存储方法调用时的局部变量表、操作数栈、动态链接、方法出口等信息。
   - **本地方法栈（Native Method Stack）**：与虚拟机栈类似，但服务于本地（native）方法。
   - **堆（Heap）**：所有线程共享，存放几乎所有的对象实例和数组。
   - **方法区（Method Area）/元空间（Metaspace）**（Java 8以后）：存储类的元数据信息、常量池、静态变量、即时编译后的代码等。
   
2. **程序计数器的作用是什么？为什么它是线程私有的？**
   - 程序计数器用于记录当前线程执行的字节码位置，是线程私有的因为每个线程都有独立的执行序列，互不影响。

3. **Java虚拟机栈会发生哪些异常？**
   - 主要是`StackOverflowError`（栈溢出，当递归过深或方法调用层级过多时发生）和`OutOfMemoryError`（栈内存耗尽时）。

4. **堆内存分为哪几个区域？**
   - 新生代（Young Generation）：包括 Eden 区、两个Survivor区（From和To），主要用于新创建的对象。
   - 老年代（Old/Tenured Generation）：用于存放经过多次垃圾回收仍然存活的对象。

5. **什么是Minor GC和Major GC/Full GC？**
   - **Minor GC**：发生在新生代的垃圾收集，清理年轻代的空间。
   - **Major GC** 或 **Full GC**：清理整个堆内存，包括老年代和部分方法区，通常比Minor GC更消耗资源。

6. **为什么Java 8将永久代（PermGen）替换为元空间（Metaspace）？**
   - 解决了永久代容易出现的内存泄漏问题，因为类元数据大小不再受JVM堆大小限制。
   - 元空间使用的是本机内存，避免了Java堆和永久代争抢固定的内存空间。

7. **JVM如何进行内存管理？**
   - 自动内存管理，包括垃圾回收（GC）机制，用于回收不再使用的对象所占的内存空间。
   - 分代收集算法，根据对象生命周期的不同将内存分为不同区域，采用适合的回收策略。

8. **解释垃圾回收算法（如标记-清除、复制、标记-整理）及其优缺点。**
   - **标记-清除**：先标记所有需要回收的对象，再统一回收。优点是简单，缺点是效率低，会产生内存碎片。
   - **复制**：将可用内存分为两份，每次只使用其中一份，当这一份满时，将存活对象复制到另一份，然后清空使用过的那份。优点是效率高，无碎片，缺点是内存利用率低。
   - **标记-整理**（或标记-压缩）：首先标记所有活动对象，然后将它们向一端移动，最后清理掉边界以外的内存。优点是解决了内存碎片问题，缺点是需要移动对象，开销较大。

9. **如何监控和调整JVM内存设置？**
   - 使用JVM参数（如-Xms、-Xmx调整堆大小，-XX:MetaspaceSize、-XX:MaxMetaspaceSize调整元空间大小）。
   - 利用工具（如VisualVM、JConsole、Java Mission Control）监控内存使用情况。

10. **JVM如何实现类加载的双亲委派模型？**
    - 当一个类加载器收到类加载请求时，首先尝试委托给父类加载器去加载，如果父类加载器无法加载，则自己尝试加载。这保证了类的唯一性和安全性。