JVM 内存模型与 GC 机制

深入理解 JVM 是 Java 程序员进阶的必经之路。

1. 运行时数据区

• 堆 (Heap): 存放对象实例，GC 的主要区域。分为新生代（Eden, S0, S1）和老年代。
• 栈 (Stack): 存放方法调用栈帧（局部变量、操作数栈）。线程私有。
• 方法区 (Method Area): 存放类信息、常量、静态变量。Java 8 后称为元空间（Metaspace）。
• 程序计数器: 记录当前线程执行的字节码行号。
• 本地方法栈: 为 Native 方法服务。

2. 垃圾回收算法

• 标记-清除: 标记垃圾，直接回收。缺点：内存碎片。
• 复制算法: 将内存分两块，每次只用一块，回收时将存活对象复制到另一块。优点：无碎片；缺点：内存减半。用于新生代。
• 标记-整理: 标记垃圾，将存活对象向一端移动。用于老年代。

3. 垃圾收集器

• Serial: 单线程，适合客户端。
• Parallel Scavenge: 吞吐量优先，JDK 8 默认。
• CMS: 响应时间优先，减少停顿。
• G1: 面向服务端的全功能收集器，将堆划分为多个 Region，可预测停顿时间。JDK 9+ 默认。

4. JVM 调优常用参数

• -Xms: 初始堆大小。
• -Xmx: 最大堆大小（通常设置与 -Xms 相同，避免扩容抖动）。
• -XX:+PrintGCDetails: 打印 GC 日志。
• -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError: OOM 时自动 Dump 堆内存。