JVM思维导图（含面试问题整理）

"深入JVM核心，掌握Java性能优化的金钥匙！本导图系统整理JVM核心知识体系，涵盖五大核心模块：从JVM架构（类加载器子系统/执行引擎/运行时数据区）到内存模型与线程安全，详解类加载机制（双亲委派模型/加载过程）和垃圾回收（GC算法/回收器对比）。特别包含实战调优策略：堆内存设置、性能监控工具使用，以及高频面试题精粹（如何判断对象回收？堆栈内存区别？），助你快速构建完整的JVM知识网络。

JVM思维导图（含面试问题整理）

• JVM定义与作用
  • 定义
    • Java虚拟机（JVM）是运行Java字节码的虚拟机进程
    • 它为Java程序提供了一个与平台无关的运行环境
  • 作用
    • 内存管理
      • 自动内存分配与垃圾回收
    • 安全性
      • 执行字节码时提供沙箱环境，防止恶意代码破坏系统
    • 网络通信
      • 支持网络操作，如RMI（远程方法调用）
    • 多线程
      • 支持并发，管理线程生命周期
• JVM架构
  • 类加载器子系统
    • 加载.class文件到内存中
    • 负责从文件系统或网络中加载Class文件
  • 运行时数据区
    • 方法区
      • 存储已被虚拟机加载的类信息、常量、静态变量等
    • 堆
      • 存放对象实例及数组，是垃圾回收的主要区域
    • 虚拟机栈
      • 描述Java方法执行的内存模型，每个方法执行时都会创建一个栈帧
    • 本地方法栈
      • 为虚拟机使用到的Native方法服务
    • 程序计数器
      • 当前线程所执行的字节码的行号指示器
  • 执行引擎
    • 负责执行字节码指令
    • 包括即时编译器和解释器
• 垃圾回收机制
  • 基本概念
    • 自动内存管理
      • 自动释放不再使用的对象内存
    • 垃圾回收算法
      • 标记-清除
      • 复制算法
      • 标记-整理
      • 分代收集
  • 垃圾回收器
    • Serial GC
      • 单线程收集器，适用于单核处理器或小数据量
    • Parallel GC
      • 多线程收集器，关注吞吐量
    • CMS GC
      • 以获取最短回收停顿时间为目标的收集器
    • G1 GC
      • 面向服务端应用的垃圾收集器，将堆内存划分为多个区域
• 类加载机制
  • 加载过程
    • 加载
      • 通过类的全限定名获取定义此类的二进制字节流
    • 链接
      • 验证字节码文件的正确性
      • 准备阶段为类变量分配内存并设置初始值
      • 解析类和接口的符号引用为直接引用
    • 初始化
      • 执行类构造器<clinit>()方法的过程
  • 双亲委派模型
    • 定义
      • 类加载器收到类加载请求时，先将请求委派给父类加载器
    • 优点
      • 保证Java核心库的类型安全
      • 避免类的重复加载
• 内存模型与线程
  • 内存模型
    • 定义
      • 规定了共享内存系统中多线程读写操作的行为
    • 主要概念
      • 主内存
      • 工作内存
      • 原子性、可见性、有序性
  • 线程安全
    • 概念
      • 多个线程访问同一个对象时，该对象的状态不会被线程意外修改
    • 实现方式
      • 互斥同步
      • 非阻塞同步
      • 无同步方案
• JVM调优
  • 性能监控
    • JVM监控工具
      • jps、jstack、jmap、jconsole等
    • 性能指标
      • CPU使用率
      • 内存占用
      • 线程状态
  • 调优策略
    • 堆大小调整
      • 根据应用需求调整堆内存大小
    • 垃圾回收器选择
      • 根据应用特点选择合适的垃圾回收器
    • 代码优化
      • 优化代码逻辑，减少不必要的对象创建和垃圾回收
• 面试问题整理
  • JVM内存模型相关
    • JVM内存是如何划分的？
      • 方法区、堆、虚拟机栈、本地方法栈、程序计数器
    • 堆内存和栈内存有什么区别？
      • 堆是线程共享的，用于存放对象实例；栈是线程私有的，用于执行方法调用
  • 垃圾回收相关
    • 如何判断一个对象是否可以被回收？
      • 引用计数法、可达性分析法
    • 常见的垃圾回收算法有哪些？
      • 标记-清除、复制算法、标记-整理、分代收集
  • 类加载机制相关
    • 类加载的过程是怎样的？
      • 加载、链接（验证、准备、解析）、初始化
    • 什么是双亲委派模型？
      • 类加载器的层次结构，确保Java核心库的安全加载
  • JVM调优相关
    • 如何监控JVM的性能？
      • 使用jps、jstack、jmap、jconsole等工具
    • 在JVM调优中，如何确定堆内存大小？
      • 根据应用的内存需求和服务器的硬件资源来调整
  • 线程安全相关
    • 什么是线程安全？
      • 当多个线程访问一个对象时，该对象的状态不会被线程意外修改
    • 如何保证线程安全？
      • 互斥同步、非阻塞同步、无同步方案等方法