JVM 内存与垃圾回收，面试官最爱问的几件事

JVM 这块我吃过亏。面试时能背出"堆、栈、方法区"的人一大把，但一问"一个对象从 new 出来到被回收，中间经历了什么"，很多人就卡住了。这篇我就按这条线讲，顺便带上我自己的理解，而不是报菜名。

内存先分清楚：哪些线程私有，哪些共享

JVM 运行时内存分两大块。

线程私有的，每个线程一份：
- 程序计数器：记当前线程执行到字节码第几行了。这玩意儿小，也不会 OOM，因为每个线程只管自己。
- 虚拟机栈：一个方法一个栈帧，里面装局部变量表、操作数栈这些东西。方法调方法，栈帧一层层叠，叠太深就 StackOverflowError。
- 本地方法栈：给 Native 方法用的，Java 代码一般碰不到。

线程共享的：
- 堆：对象实例都在这，垃圾回收的主战场，也是最容易 OOM 的地方。
- 方法区：存类信息、常量、静态变量。JDK 8 之后换成了元空间（Metaspace），直接用本地内存，不再受堆大小管。

面试常问"哪里会 OOM"，我的习惯是先区分两种错误：OutOfMemoryError 是资源真耗尽了，StackOverflowError 是栈深度超了——这俩不是一回事，别混着答。

一个对象怎么被判"该回收了"

主流方案是可达性分析：从一组叫 GC Roots 的起点出发，顺着引用链往下找，够不着的对象就是垃圾。

GC Roots 都有哪些？虚拟机栈里引用的对象、类的静态属性、常量池里的常量、JNI 引用的对象、还有被 synchronized 锁住的。背全不容易，但可以理解成"任何还活着的入口"。

再配一个引用类型的知识点：
- 强引用：只要还有引用，OOM 都不回收；
- 软引用：内存够就留着，不够了才收，适合做缓存；
- 弱引用：下一次 GC 就收，ThreadLocal 的 key 就是它；
- 虚引用：基本收不到什么，主要配合直接内存的清理。

回收算法：为什么新生代和老年代打法不一样

三大基础算法，名字记不住不要紧，理解它们的取舍就行：

• 标记-清除：最朴素，标记出垃圾再清掉。缺点是清完有碎片。
• 标记-复制：把空间一分为二，活的搬过去，整个另一半直接清空。新生代就靠它，因为活对象少，搬起来便宜。Eden 和两块 Survivor 区按 8:1:1 分，就是这个道理。
• 标记-整理：活的往一头挪，消除碎片。老年代用它，因为老年代活对象多，复制成本太高，整理一下更划算。

为什么新生代用复制、老年代用整理？因为对象大多"朝生夕死"——新生代里绝大多数活不过第一次 GC，复制代价低；老年代熬过好多轮 GC 了，存活率高，复制不划算，整理才合适。

收集器演进：从 Parallel 到 ZGC

这一块面试官喜欢问你"用哪个"。

• Serial / Parallel：一个单线程一个多线程，吞吐优先的旧选择，年轻代还常见。
• CMS：当年为低停顿设计的，但会产生碎片，JDK 9 标记废弃、JDK 14 移除，别再往简历上写了。
• G1：JDK 9 起默认。把堆分成许多小块（Region），每次挑垃圾最多的区域回收，停顿时间可预测。现在生产上跑 Java 的默认就是它。
• ZGC：低延迟路线，目标是停顿控制在 10ms 以内，JDK 21 之后默认开分代模式。堆特别大、又受不了停顿的场景选它。

我给自己的选择题：图省事用默认的 G1；吃吞吐量、堆又小用 Parallel；堆大又对延迟敏感用 ZGC。

类加载：双亲委派是干嘛的

类的一生：加载 → 验证 → 准备 → 解析 → 初始化。记住这个顺序就行，里面最常被问的是双亲委派。

双亲委派的意思：一个类加载器接到"加载某个类"的请求，自己不先动手，而是往上抛给父加载器，父加载器也抛，最后轮到最顶层的启动类加载器。都加载不了，才一层层往下自己动手。

为什么要这么绕？核心就一条：保证核心类的唯一性。不然你自己写个 java.lang.String 扔 classpath 里，就可能把 JDK 自带的 String 顶掉，整个系统就乱了。

有没有打破它的场景？有，典型的是 SPI（ServiceLoader、JDBC 驱动那套）和 Tomcat。SPI 的问题是"父加载器加载的代码要调用子加载器才有的实现"，只能通过线程上下文类加载器反着来。问到这个能答出 SPI，一般就过关了。

关于 JDK 版本，值得记两句

不背版本号，但提两句能显得你真的在跟进：JDK 25（2025 年 9 月）是目前最新的 LTS；JDK 26 非 LTS，比较值得说的是带来了 HTTP/3 支持和更强的反射 API。面试时顺口提一句"现在 LTS 线是 21 / 25"，比干巴巴背八股强。

高频追问

1. String 为什么不可变？（缓存、安全、当 key 放心）
2. == 和 equals、hashCode 和 equals 的关系？
3. synchronized 锁升级的过程？
4. 内存泄漏常见场景？（长生命周期对象抱着短命对象不放、静态集合、ThreadLocal 用了不 remove）

最后说句实在的：JVM 面试最值钱的不是记住每个概念，而是能把"一个对象从 new 到被回收"这条链完整讲下来——从分配内存、到躲过几轮 GC、再到被标记回收。这条链通顺了，JVM 基本就稳了。