Java内存管理如何与操作系统交互？

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Java 内存管理与操作系统交互

Java 虚拟机 (JVM) 负责管理 Java 程序的内存。它使用称为垃圾收集器的机制自动回收不再使用的对象。垃圾收集器会在后台运行，释放未引用的对象占用的内存。

操作系统内存管理

操作系统也管理其自身的内存。它使用虚拟内存技术，将一部分物理内存保存在硬盘上。当物理内存用尽时，操作系统会将最长时间未使用的页面移动到硬盘，腾出物理内存用于其他进程。

Java 和操作系统交互

JVM 和操作系统协同工作，以优化内存管理。当 JVM 需要更多内存时，它会向操作系统请求分配，反之亦然。操作系统会安排 JVM 和其他进程的内存分配，以确保所有进程都能访问它们所需的资源。

实战案例

考虑以下 Java 代码：

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");
    }
}

在运行此代码时，操作系统将分配内存并将其分配给大型数组。当数组被设置为空时，它将有资格被垃圾收集器回收。当请求操作系统分配更多内存时，操作系统可能会将大型数组使用的内存页面移动到硬盘，腾出物理内存。JVM 和操作系统一起管理内存，确保 Java 程序和操作系统都有足够的内存运行。