一篇文章教你了解JVM-狂神JVM学习笔记

以下是我JVM学习的笔记，适合用于基本了解JVM

 

请你谈谈你对JVM的理解？

java8虚拟机和之前的变化更新

什么是OOM，什么是栈溢出StackOverFlowError?怎么分析？

JVM的常用调优参数有哪些？

内存快照如何抓取，怎么分析Dump文件？知道吗

谈谈JVM中，类加载器你的认识？

 

1、JVM的位置  2、JVM的体系结构

 

3、类加载器

作用：加载class

1. 虚拟机自带加载器
2. 启动类（根）加载器  BOOT
3. 扩展类加载器  EXC
4. 应用程序加载器  APP

 

4、双亲委派机制:为了安全  APP --> EXC --->BOOT

1、防止重复加载同一个.class。通过委托去向上面问一问，加载过了，就不用再加载一遍。保证数据安全。
2、保证核心.class不能被篡改。不同的加载器加载同一个.class也不是同一个Class对象。这样保证了Class执行安全。

 

5、沙箱安全机制

6、Native

1、native：用native关键字。说明java的作用范围打不到了，回去调 用底层C语言库。 

2、JNI的作用：扩展java的使用，融合不同的编程语言为java所用： 最初C,C++。java诞生时c、c++横行，要立足就要调用c、c++

3、JNI在内存区域中专门开辟了一块标记区域：本地方法栈 Native Method Stack，登记了native方法。

4、执行的时候native方法会从本地方法栈，调用本地方法接口 （JNI java native interface）通过JNI 加载本地方法库中的方法。

5、在企业级应用中较为少见，通过java驱动打印机、robot等情况下 使用，掌握即可。

7、PC寄存器

程序计数器：Program Counter Register

每个线程都有一个程序计数器，是线程私有的，储存即将执行的 指令代码的地址，占用内存空间非常小，（用来计数使线程有序等， 比如线程1 线程2 线程...）

8、方法区（共享区间）

1、静态变量、常量、类信息（构造方法、接口定义）、运行时常量池 都 存在方法区中

2、实例化时 实例和实例变量赋值存在堆内存中

3、栈中存放实例的引用，方法执行时入栈，方法执行完弹栈

4、方法区和堆 有垃圾回收，栈中没有

 

9、栈

队列：管形、先进先出（FIFO first input first output）

栈：存放8大基本类型，对象的引用，实例的方法

桶形：先进后出

main()方法先执行，最后执行结束

栈内存 主管程序运行，生命周期和线程同步

线程结束，栈内存也就是释放了。栈不存在垃圾回收

栈帧：栈顶、栈底（程序正在执行的方法一定在栈的顶部）

每个栈帧中有：方法的索引、入参出参、本地变量、Class File、父帧、子帧

 

10、对象的初始化

父类的静态代码块

->子类的静态代码块

->初始化父类的属性值/父类的普通代码块(自上而下的顺序排列)

->父类的构造方法

->初始化子类的属性值/子类的普通代码块(自上而下的顺序排列)

->子类的构造方法。

注：构造函数最后执行。

 

11、三种JVM

Sun公司 HotSpot（一般用）

BEA公司JRockit

IBM公司J9 VM

 

12、堆 Heap

一个JVM只有一个堆内存，堆内存的大小是可以调节的。

类加载器读取了类文件后，一般把什么放入堆中？类、方法、常量、变量、所有引用类型的真实对象

 

13、新生区（Eden Space） 轻量级GC(轻GC)

新生区：伊甸园区、幸存区012345...  

N次（定义上限）垃圾回收之后，进入养老区

 

14、老年区：重量级GC(Full GC)

GC,主要在伊甸园区和养老区。

内存满了，报OutOfMemory堆内存错误。

99%的对象都是临时对象，进不到养老区。

 

15永久区（JDK8之后叫 元空间）

不存在GC，关闭VM虚拟机就会释放这个区域的内存。

这个区域是常驻内存的。用来存放JDK自身携带的Class对象。Interface元数据，存的是java运行时的一些环境或类信息。

一个启动类加载了大量的第三方jar包、Tomcat部署了太多应用大量动态生成反射类。不断加载直到内存满了，就会报OOM。

Jdk6前：永久代，常量池在方法区中

Jdk7：永久代，常量池在堆中

Jdk8后：无永久代，常量池在元空间

1.8时的堆：方法区中包含一小块常量池

元空间：逻辑上存在，物理上不存在

16堆内存调优

1、OOM的处理 ：设置内存 -Xms4096m -Xmx256m -XX:+PrintGCDetails

1、尝试扩大堆内存，看结果

2、分析内存，看一下哪个地方除了问题（用专业工具）

2、在项目中突然出现OOM故障，如何排除：

1、Dubug一行行分析：不现实

2、通过插件直接看到第几行出错：内存快照分析工具：MAT、Jprofiler

3、MAT,Jprofiler的作用：

1、分析Dump内存文件，快读定位内存泄漏

2、获得堆中的数据

3、获得大的对象

等等

//设置内存 -Xms4096m -Xmx256m -XX:+PrintGCDetails  （打印GC信息到控制窗口）

//堆Dump  -Xms4096m -Xmx256m -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError  (on后面是条件)

 

17、GC常用算法：标记清除法、标记压缩、复制算法、引用计数器法

1、引用计数法：一般不用引用计数法，给每个对象分派程序计数器，计数为0的回收

 

2、复制算法：每次GC,都会将Eden区中活着的对象移到幸存区中幸存区，幸存区放不下就放到养老区了。Eden区被GC后就是空的。幸存区谁空谁是to,非空from

复制算法的缺点：浪费一半空间（to得是空的），从from幸存区复制到to幸存区，如果对象 都存活，太浪费资源。因此当对象存活率低才会用复制算法

 

3、标记清除：回收时对活着得对象扫描进行标记，对没标记得对象扫描进行清除

缺点：两次扫描，严重浪费时间，会产生内存碎片

优点：对比复制算法 不需要额外的内存空间（空的To幸存区）

 

4、标记压缩：在标记清除得基础上，再次扫描，向一端移动存活得对象，防止内存碎片产生。又多了一个移动的成本

5、最好进行多次标记清除，然后进行一次标记压缩，降低成本

 

17、总结

内存效率（时间复杂度）：复制算法 > 标记清除算法 > 标记压缩算法

内存整齐度：复制算法 = 标记压缩 > 标记清除算法

内存利用率：标记压缩算法 = 标记清除算法 > 复制算法

 

GC是分代收集算法:

年轻代：存活率低 用 复制算法

老年代：区域大，存活率高 用 标记清除+压缩混合

 

JVM学会之后想深入研究可看《深入学习JVM》

也可研究新的模型：JMM

Java Memory Model

什么是JMM ? 百度百科

干嘛的？ 官方、博客、对应视频

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