JVM探究简单入门知识详解

1.JVM探究(面试)

• 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
• 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.JVMD的位置

2.JVM的体系结构

3.类加载器

1.虚拟机自带的加载器

2.启动类（根）加载器

3.扩展类加载器
4.应用程序加载器

4.双亲委派机制

• 启动类加载器（Bootstrap Class Loader）
• 扩展类加载器（Extension Class Loader）
• 应用类加载器（Application Class Loader)

APP–>EXC–>BOOT

1.类加载器收到类加载请求

2.将这个请求向上委托给父类加载器区完成，一直向上委托，直到启动加载器

3.启动加载器检查是否能够加载这个类，能加载就使用当前加载器，否则，抛出异常，通知子类加载器

4.重复步骤 null :java 调用不到 C，C++

5.沙箱安全机制

• 类装载器（loader class）

  • 防止恶意代码去干扰善意代码 //双亲委派机制

• 字节码校验器（bytecode verifier） :确保遵循java语言

• 安全管理器

6.Native

• native:凡是带了native的关键字 说明java的作用范围达不到了，回去调用底层C语言的库
• 会进入本地方法栈
• 调用本地方法接口 JNI
• JNI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之前要想立足 必须调用C C++的程序
• 它在内存区域专门开辟了一块标记区域：Native Methon Stack 登记 native方法
• 最终执行的时候，加载本地库中的方法通过JNI
  • java程序驱动打印机 ，管理系统，在企业级应用少见

7.PC寄存器

程序计数器：Program Counter Register

每一个线程都有一个程序计数器，是线程私有的，就是一个指针，指向方法区的方法字节码（用来存储指向像一条指令的地址，也将要执行的指令代码），在执行引擎读取下一条指令，是一个非常小的内存空间，几乎可以忽略不计

8.方法区

Methon Area方法区

方法区是所有线程共享的，所有字段和字节码，以及一些特殊的方法，比如构造函数，接口代码页在此定义，简单的说，所有定义的方法信息都保存在该区域，此区域属于共享区间

静态变量、常量、类信息（构造方法、接口定义）、运行时的常量池存在方法区中、但是 实例变量存在堆内存中、和方法区无关

static final Class 常量池 // java内存基础章节

9.栈

栈：数据结构

程序=数据结构+算法：持续学习~

程序=框架+业务逻辑 必须要的

栈：先进后出 后进后出

队列：先进先出（FIFO：First Input First Output）

栈：栈内存 主管程序的运行 生命周期和线程同步

线程结束，栈内存也就释放 对于栈来说 不存在垃圾回收

一旦结束 栈就Over

栈：8大类型 +对象引用+实例方法

栈满了：StackOverflowError

栈+堆+方法区：交互关系 具体博客：(22条消息) Java对象在内存中实例化的过程_Tony__Jaa的博客-CSDN博客_画出一个对象实例化过程在内存中

栈运行原理:正在执行的方法一定在栈的顶部 执行完就抛弃 直到全部执行完成

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-KRk7Xt5C-1656671526706)(C:Users王硕AppDataRoamingTyporatypora-user-imagesimage-20220624111214467.png)]

10.三种JVM

• Sun公司 HotSpot
• BEA JRockit 最快的JVM 不适合学习 适合其他
• IBM J9 vm

11.堆

Heap 一个JVM只有一个堆内存 堆内存是可以调节的

类加载器读取了类文件后，一般会把什么东西放到堆中？类，方法，常量，变量保存我们所有引用类型的真实对象

堆内存分为三个区域：

• 新生区（伊甸园）Eden
• 养老区
• 永久区

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-xLBn7DjK-1656671526707)(C:Users王硕AppDataRoamingTyporatypora-user-imagesimage-20220624113643822.png)]

Heap满了：OutOfMemoryError （OOM）

JDK8以后永久区改成了元空间

GC回收主要在伊甸园区 养老区

12.新生区 老年区

• 类：诞生和成长的地方
• 伊甸园区：所有的对象都是在这New出来的
• 幸存者区
  • 幸存者0区
  • 幸存者1区

经过研究99%的对象都是临时对象

13.永久区

用来存放jdk自身携带的Class对象 interface元数据 存储是java运行的一些环境 不存在垃圾回收 关闭虚拟机会释放这个区域

一个启动类 加载了大量的jar包 Tomca部署了大量的应用 大量动态生成的反射类 不断被加载

直到内存满了 就会出现 OOM

• jdk1.6 之前：永久代，常量池是在方法区；
• jdk1.7：永久代，慢慢的退化了，常量池在堆中
• jdk1.8之后 ：无永久代 常量池在元空间

//返回虚拟机试图使用最大内存
long max=Runtime.getRuntime().maxMemory(); 
//返回jvm的初始化总内存
long total=Runtime.getRuntime().totalMemory();


System.out.println("max="+max+"字节/t"+(max/(double)1024/1024)+"MB")
System.out.println("mtotal="+max+"字节/t"+(total/(double)1024/1024)+"MB")
//默认情况下  ：分配的总内存是电脑内存的1/4 而初始化的内存是1/64

出现OOM调优:尝试扩大堆内存

-Xms1024m -Xmx1024m -XX:PrintGCDetails (JVM设置里面填写)

一个项目中出现了OOM

• 测试工具 内存快照分析工具 MAT Jprofiler.

MAT Jprofiler作用

• 分析Dump内存文件 快速定位内存泄漏
• 获得堆中的数据
• 获得大的对象

Jprofier 下载:Download and installation help (softonic.com)

14.堆内存调优

-Xms 设置初始化内存分配大小

-Xmx 设置最大分配内存

-XX +PrintGCDetails 打印GC垃圾回收信息

-Xms1m -Xx8m -XX:HeapDumpOnOutOfMeoryError 打印堆溢出的问题

15.GC

• 新生代
• 幸存区（from ，to）
• 老年区

GC两种类 ：轻GC（普通的GC） 重GC （全局GC）

1.GC题目(面试题目)

• JVM的内存模型和分区 详细到每个区放什么？

• 堆里面的分区有哪些？Eden,from to 老年区他们的特点

• GC的算法有哪些，标记清除法，标记压缩，复制算法，引用计数器，怎么用的

  引用计数法

  [外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-SM3qbMT2-1656671526708)(C:Users王硕AppDataRoamingTyporatypora-user-imagesimage-20220624142219348.png)]

2.复制算法

年轻代的GC 主要用的复制算法

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-5GCescVa-1656671526710)(C:Users王硕AppDataRoamingTyporatypora-user-imagesimage-20220624143646153.png)]

• 好处：没有内存碎片
• 坏处：浪费了一个内存空间 to区保证是空的

复制算法最佳使用场景：对对象较低的时候；新生区

1.每次GC都会将Eden活的对象转移到幸存区中；一旦Eden区被Gc后，就是空的！

2.谁空谁是to 幸存0和1区一直在改变

3.当一个对象经历了15次GC都没有被消除 就进老年区

4.-XXMaxTenuring Theshold=15 通过这个设置进入老年区的时间

3.标记清楚算法

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-G3P3RX4M-1656671526711)(C:Users王硕AppDataRoamingTyporatypora-user-imagesimage-20220624144307332.png)]

• 优点：不需要额外的空间

• 缺点：两次扫描 严重浪费时间 会产生内存碎片 hash

4.标记压缩

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-L8OqdY9l-1656671526712)(C:Users王硕AppDataRoamingTyporatypora-user-imagesimage-20220624144740646.png)]

16.JMM

17.总结

内存效率：复制算法>标记清除算法>标记压缩算法（时间复杂度）

内存整齐度：复制算法=标记压缩法>标记清楚法

内存利用率：标记压缩算法=标记清楚算法>复制算法

没有最好的算法 只有最合适的算法

年轻代：

• 存活率低
• 复制算法！

老年代：

• 区域大 ：存活率
• 标记清楚（内存碎片不是很多）+标记压缩混合 实现

面试题多看 书看《深入理解JVM》

16JMM

Java Memory Model java 内存模型

JMM：抽象的概念

• 可以去下面的这个blog进行深层次的探究JVM

(22条消息) 详解什么是JMM！_阿里官方架构师的博客-CSDN博客_jmm

17.来源

1.狂神视频学习
2.如果错误请指出改正
3.本人刚刚入门有些知识不是很专业望理解