Java記憶體管理如何與作業系統互動？

Java 虛擬機器 (JVM) 和作業系統共同管理記憶體：JVM 使用垃圾收集器回收不再使用的對象，釋放記憶體。作業系統使用虛擬內存，將部分實體記憶體儲存在硬碟中。 JVM 和作業系統協商記憶體分配，以確保所有進程都能存取所需資源。當 Java 程式需要更多記憶體時，JVM 會向作業系統要求，反之亦然。作業系統可能會將未使用的記憶體頁面移到硬碟，騰出記憶體空間。

Java 記憶體管理與作業系統互動

Java 虛擬機器 (JVM) 負責管理 Java 程式的記憶體。它使用稱為垃圾收集器的機制自動回收不再使用的物件。垃圾收集器會在背景執行，釋放未引用的物件佔用的記憶體。

作業系統記憶體管理

作業系統也管理其自身的記憶體。它使用虛擬記憶體技術，將一部分實體記憶體保存在硬碟上。當實體記憶體用盡時，作業系統會將最長時間未使用的頁面移到硬碟，騰出實體記憶體用於其他進程。

Java 和作業系統互動

JVM 和作業系統協同工作，以最佳化記憶體管理。當 JVM 需要更多記憶體時，它會向作業系統請求分配，反之亦然。作業系統會安排 JVM 和其他行程的記憶體分配，以確保所有行程都能存取它們所需的資源。

實戰案例

考慮以下Java 程式碼：

public class MemoryExample {

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        // 创建一个大型数组以使用大量内存
        int[] largeArray = new int[10000000];

        // 保持引用数组一段时间，以便操作系统能够追踪其内存使用情况
        Thread.sleep(1000);

        // 将引用设置为 null，使数组有资格被垃圾收集器回收
        largeArray = null;

        // 请求操作系统分配更多内存
        System.gc();

        // 打印 JVM 当前使用的内存
        Runtime rt = Runtime.getRuntime();
        long usedMemory = rt.totalMemory() - rt.freeMemory();
        System.out.println("JVM 已用内存：" + usedMemory + " 字节");
    }
}

在執行此程式碼時，作業系統將分配記憶體並將其分配給大型陣列。當陣列被設定為空時，它將有資格被垃圾收集器回收。當請求作業系統分配更多記憶體時，作業系統可能會將大型數組使用的記憶體頁面移到硬碟，騰出實體記憶體。 JVM 和作業系統一起管理內存，確保 Java 程式和作業系統都有足夠的記憶體運行。

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