Java面试题：内存管理、类加载机制、对象生命周期及性能优化

1. 说一下 JVM 的主要组成部分及其作用？

JVM包含两个子系统和两个组件：Class loader(类装载)、Execution engine(执行引擎)、Runtime data area(运行时数据区)、Native Interface(本地接口)。

• Class loader(类装载)：根据给定的全限定名类名(如：java.lang.Object)装载class文件到Runtime data area中的method area。
• Execution engine（执行引擎）：执行classes中的指令。
• Native Interface(本地接口)：与native libraries交互，是其它编程语言交互的接口。
• Runtime data area(运行时数据区域)：就是我们常说的JVM的内存。

作用：

通过编译器把 Java 代码转换成字节码，类加载器（ClassLoader）将字节码加载到内存中，放在运行时数据区（Runtime data area）的方法区内。字节码文件是一套指令集规范，不能直接交给底层操作系统执行，需要Execution Engine（执行引擎）将字节码翻译成底层系统指令，交由CPU执行。过程中需要调用Native Interface（本地接口）来实现整个程序的功能。

Java程序运行机制详细说明：

1. 编写Java源代码，源文件后缀为.java；
2. 利用编译器(javac命令)将源代码编译成字节码文件，后缀为.class；
3. 运行字节码的工作由解释器(java命令)完成。

在JVM中，类的加载指的是将类的.class文件中的二进制数据读入内存，放在运行时数据区的方法区内，然后在堆区创建一个java.lang.Class对象，用来封装类在方法区内的数据结构。

2. 说一下堆栈的区别？

物理地址

• 堆：物理地址分配对对象是不连续的，性能较慢，GC时需要考虑不连续分配。
• 栈：使用的是数据结构中的栈，先进后出，物理地址分配是连续的，性能较快。

内存分配

• 堆：