JVM快速入门

请谈谈你对JVM的理解,JVAVA8虚拟机的更新。

以元空间的方式去实现了 方法区,而jdk 1.8之前是以永久代去实现的方法区(两者的区别在于,)

什么是OOM,什么是栈溢出StackOverFlow 怎么分析

-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError -XX:HeapDumpPath=/home/biapp/m.hprof
Jprofiler 工具

JVM的常用调优参数

-Xms200m memory size
-Xmx200m memory max (size)
-Xms和-Xmx都属于XX参数。-Xms等同于 -XX:InitialHeapSize;-Xmx等同于 -XX:MaxHeapSize,如果我们自己不设置的话 -Xms默认为系统内存的1/64,-Xmx默认为系统内存的1/4。
-XX:+PrintGCDetails 打印GC日志

-Xmn、新生代大小 memery new

-XX:NewRatio 新生代比列
-XX:SurvivorRatio 幸存区比列

内存快照如何抓去,怎么分析Dump文件

idea   linux 命令

谈谈JVM中,类加载器你的认识?

加载class文件 , xx 初始化

JVM的位置

操作系统之上,用C开发的,因此 Java又称为 c++-- ,内存交给jvm,去除指针。
image.png

JVM的体系结构

.java  => .class => ClassLoader =>运行时数据区 
=>本地方法接口(native方法)
=>执行引擎
1.运行时数据区内容:
  · 方法区,method area
  · 栈 stack
  · 堆 heap(垃圾产生区域,JVM调优,就是调优堆。)
  · 本地方法栈 native method stack
  · 程序计数器 computer     
默写,JVM的体系结构
1.类加载器 =>加载class文件。(引出class loader)
2.栈执行代码、会访问对象,对象存放在堆中,对象本身也会关联class模板。class模板存放在方法区引出 栈、堆、方法区)
3.执行指令时,通过程序计数器,记录下一条指令。(程序计数器)
4.若途中调用native 方法,本地方法栈就是 其他语言的运行栈空间,通过 执行器加载本地方法库执行。(执行引擎、本地方法接口,本地方法栈。)
PS:通过调用过程记录JVM的体系结构                                           
image.png

类加载器

 初始化是为类的静态变量赋予正确的初始值,准备阶段和初始化阶段看似有点矛盾,其实是不矛盾的,如果类中有语句:private static int a = 10,它的执行过程是这样的,首先字节码文件被加载到内存后,先进行链接的验证这一步骤,验证通过后准备阶段,给a分配内存,因为变量a是static的,所以此时a等于int类型的默认初始值0,即a=0,然后到解析(后面在说),到初始化这一步骤时,才把a的真正的值10赋给a,此时a=10。


 .class => ClassLoader 
作用:加载class文件
加载、初始化class  、 实例化对象。

类别:
虚拟机自带的加载器
启动类加载器
扩展类加载器
应用程序类加载器 
从这里引出:沙箱机制和双亲委派模型
image.png

沙箱安排机制

组成
字节码校验器:判断是否遵守java语言规范(java包下的不会校验。)
类装载器:(=>引出双亲委派机制)
安全管理包:(加密、数字签名)
...存取控制器、安全管理器
 通过双亲委派机制,类的加载永远都是从 启动类加载器开始,依次下放,保证你所写的代码,不会污染Java自带的源代码,所以出现了双亲委派机制,保证了沙箱安全

要素概念核心:
域的概念、(远程的代码是不安全的,因此使用沙箱隔离。有点像docker的容器,保证运行时环境的隔离。)

总结  类装载器+ 安全管理包+域的概念

双亲委派机制

双亲委派机制:
1.类加载器,加载类的请求。
2.将这个请求向上委托,给父类加载,一直向上委托,直到启动类加载器进行加载
3.启动加载器价差是否能加载当前的类,能加载则结束。不能加载则通知子类进行加载
4.重复步骤3 => class not found
5.总结:所以,Java 的类的加载机制,永远是从 启动类加载器 -->  拓展类加载器  --> 应用程序类加载器  这样的一个顺序进行加载 

Native方法

由Thread => start()    native 引入
native:凡是带了native关键字的,说明已经超出java的作用范围了,回去调用C语言的库。
调用本地方式时,会进入本地方法栈 =>调用本地接口(这个过程就是JNI  java native  interface)<=执行引擎加载本地方法

发展: java需要支持c++的调用,他在内存中,开辟了一块标记区域用来标记native方法。通过JNI执行。(少用)
// 调用其他接口、socket、webservice  htttp

PC寄存器

每一次执行完jvm指令则+1 ,标识下一条指令的位置

方法区(现在是以元空间的方式去实现。)

static 、final、class模板、常量池
jdk1.8以后 是以元空间的方式去实现 方法区(native memory)
jdk 1.8以前是永久代 实现的方法区
方法区只是 jvm内存管理的逻辑区域,
而元空间和永久代是物理区域。
元空间和永久代的区别是,永久代利用的jvm内存  是连续的物理地址
而元空间是本地内存。可以是不连续的,这一块不属于堆的内存

程序员=数据结构+算法(持续学习)
程序 =  框架+业务逻辑(now)
first in last out  =>对比 队列相反  first in first out ·
递归=> 无限压栈 =>栈溢出 StackOverflow 栈溢出
生命周期:与生命周期同步
内容:八大基本类型+对象引用+实例的方法
原理:栈帧
程序真在执行的方法,一定在栈的顶部,

Heap、JVM只有一个堆内存、堆内存的大小是可以调节的、
类加载器刦了类文件以后,一般会把什么东西放在堆中?  =>对象实例

堆内又可以分为  新生区(Eden Space)、老年区、永久区
容量会越来越大   轻则 gc  重则  full gc

假设内存满了 => OOM ,引出堆溢出

新生区

新生区又分为 
Eden space
 to、from =>引出替换和复制算法

老年区

当 to、from 满了之后,或者年龄够大,则会放置在老年区。
满了就stop the world

永久区(jdk1.8之后叫做元空间)

常驻内存、用来存放JDK自身携带额class对象,存储一些java的运行环境或类信息。
jdk 1.6之前,常量池、放在方法区中,
jdk1.7 :永久代去除,常量池在堆中(方法区中)
jdk1.8:无永久代、常量池在元空间中。

一个启动类、加载了大量的第三方jar包,Tomcat部署了太多的应用,大量的动态反射类,
直到内存满了。
image.png

堆内存调优

发生OOM  
1.尝试扩大内存
2.分析内存,看一下哪个环节出现了问题。
3.Jprofile  调试工具 分析大对线、线程、等鞥。
4.参数  
-Xms200m        初始内存大小  
-Xmx200m        内存最大值(交给JVM自动识别,因此  两个值通常是一样的)
5.Runtime 类,用于调优的
  

GC

流程
minor gc (复制算法) => full gc()

区域  
1.新生代 (minor gc)
  a. Eden (对象诞生的区域)
  b.from
  c.to   
2.老年代 (full gc)

算法
1.应用计数法(给对象分配一个次数,每次引用则进行+1,失去引用-1,为0时清除,本身就需要耗费资源)
2.复制算法(minor gc  时,在新生代使用的就是,直接复制过来,然后清空原内存)
3.标记清除算法(扫描对象进行标记,对没有标记的对象,进行清除,)
优点:不需要额外的空间
缺点:会产生内存碎片,浪费时间、
4.标记压缩
 向一端移动存活对象(又扫描一次),去除内存碎片
5.标记清除压缩算法
总结
内存效率: 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 = 标记压缩算法 > 标记清除算法
内存利用率:内存利用率 标记压缩算法>标记清除算法>复制算法

=> GC分带收集算法
引出 新生代 存活率低,效率要求高,因此使用复制算法
老年代,区域大,(如果使用复制算法则需要耗费更多的资源)存活率低,也就是 不需要效率高
因此采用 标记清除+标记压缩混合算法

JMM java memory model

1.什么是JMM ?
java memeory  model java内存模型
2.JMM是干嘛的
作用:而JMM就对应于类似于MSI、MESI、MOSI、Synapse、Firefly及Dragon Protocol这样的缓存一致性协议,用于定义数据读写的规则。
3.他如何学习?
JMM是一种规范,目的是解决由于多线程通过共享内存进行通信时,存在的本地内存数据不一致、编译器会对代码指令重排序、处理器会对代码乱序执行等带来的问题。目的是保证并发编程场景中的原子性、可见性和有序性。

image.png

image.png

源自于 //www.greatytc.com/p/797129612bed

三种JVM(了解)

java -verison 查看
Sun 公司 HotSpot(当前)
BEA JRockit
IBM的 j9 vm

JMM

对象大小分为:

自身的大小(Shadow heap size)
所引用对象的大小(Retained heap size)

每个对象都有一个 mark work 头部,以及一个引用(klass pointer)指向Class类的信息。

在未开启 UseCompressedOops 的 64 位 JVM 上,对象头有 16 字节大小,即 8 字节的 mark word 和 8 字节的引用。
在开启 UseCompressedOops 的 64 位机器上,引用成了 4 字节,一共 12 字节。

总结

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