- 1.**什么是** **JVM ?**
- 2.JVM学习路线
- 3.JVM内存结构
- 3.1程序计数器
- 3.2虚拟机栈
- 3.3栈内存溢出
- 3.4线程运行诊断
- 3.5本地方法栈
- 3.6堆
- 3.7堆内存溢出
- 3.7.1堆内存诊断
- 3.8方法区
- 3.8.1方法区--常量池
- 3.8.2方法区--运行时常量池
定义： Java Virtual Machine ：java 程序的运行环境（java 二进制字节码的运行环境） 好处： （1）一次编写，到处运行 （2）自动内存管理，垃圾回收功能 （3）数组下标越界检查 （4）多态 比较： jvm jre jdk关系图2.JVM学习路线
（1）classLoader（类加载器）：把java源代码编译成二进制字节码 （2）Method Area（方法区）：类都是放在方法区的 （3）Heap(堆)：类创建的实例都是放在堆里面的 （4）堆里面的实例化对象调用方法时候，又会用到JVM(虚拟机栈) PC Register(程序计数器) Native Method Stacks(本地方法栈) (5)Interpreter(解释器):方法执行时，每行代码由执行引擎中的解释器逐行解释 (6)JIT Complier：针对于频繁编译的代码进行优化执行 (7)GC(垃圾回收)：会对堆里面一些不再被引用的对象进行垃圾回收 (8)本地方法接口:java代码不方便实现的功能，必须调用底层操作系统的功能3.JVM内存结构 3.1程序计数器
定义：Program Counter Register程序计数器（寄存器）
作用：
如上图所示：
java源代码经过类加载器编译成二进制字节码，再经过编译器编译成机器码，最后交给CPU 处理，在此过程中，程序计数器就记住下一条要执行的地址3，3的下一条4，没有程序计数器，就不知道下一条要执行什么，程序计数器使用的是CPU的寄存器
程序计数器的特点：
（1）是线程私有的
解释：学java都知道多线程，所以每个线程都有自己私有的程序计数器 如下图：有两个线程，数字代表他们的地址，线程一执行到地址4的时候，时间片用完了， 自然会去执行线程二，这时程序计数器1记住下一条要执行的地址是5，等线程二的 时间片用完了，线程一就会从计数器的5开始执行，如此反复
（2）不会存在内存溢出
3.2虚拟机栈特点：先进后出
栈—线程运行需要的内存空间
一个栈可以看成由多个栈帧组成的
栈帧：每个方法运行时需要的内存
每个线程只能有一个活动栈帧，对应着当前正在执行的那个方法
问题讨论 (1)垃圾回收是否设计栈内存？ 不需要，因为栈内存无非就是一次次的方法调用所产生的栈帧内存，栈帧内存在每一次方法调用完，都会被弹出栈，也就是会被自动回收掉，根本不要用垃圾回收 (2)栈内存分配的越大越好吗? 不是，栈内存分配过大，会导致线程数变少，一般采用系统默认的大小就可以了 (3)方法内的局部变量是否线程安全？ 看一个变量是不是线程安全的，其实我们就要看多个线程对这个变量是共享的还是私有的
得出结论： 如果方法局部变量没有逃离方法的作用访问，他是线程安全的 如果是局部变量引用了对象，并逃离方法的作用方法，需要考虑线程安全3.3栈内存溢出
1.栈帧过多导致栈内存溢出
public class TestStack {
private static int count;
public static void main(String[] args) {
try {
method();
}catch (Throwable e){//抛出异常
e.printStackTrace();
System.out.println(count);//看多少次栈会溢出
}
}
private static void method(){
count++;
method(); //自己调用自己，且没有停止条件
}
}
可以看到执行了36341次，栈溢出
2.栈帧过大(不太容易出现)
3.4线程运行诊断上面将了许多关于虚拟机栈的知识，我们知道，线程和栈是息息相关的，所以接下来讲讲 线程 案例一：CPU占用过多（陷入死循环） linux环境下 用top定位哪个进程对cpu的占用过高 ps H -eo pid,tid,%cpu | grep 进程id （用ps命令进一步定位是哪个线程引起的cpu占用过高） jstack 进程id 可以根据线程id 找到有问题的线程，进一步定位到问题代码的源码行号 案例二:程序运行很长时间没有结果(死锁情况)3.5本地方法栈
java虚拟机调用一些本地方法时，需要为为本地方法提供的内存空间
本地方法：java代码是有一定限制的，所以就需要一些C或者C++写的本地方法来与本地系统或者底层API打交道，java来调用
常见的本地方法：
java.Object.clone
hashcode()
notify()
notifyAll()
wait()
3.6堆前面讲的程序计数器，虚拟机栈，本地方法栈，他们都有一个共同的特点，那就是 线程私有的，而这里讲的堆是线程共享的
Heap堆
通过new关键字，创建对象都会使用堆内存
特点：
它是线程共享的，堆中的对象都需要考虑线程安全问题
有垃圾回收机制
-Xmx8m：设置堆空间为8MB
3.7堆内存溢出堆内存虽然有垃圾回收机制，但是如果我们不断创建新的对象，并且被引用，那就回涉及到堆内存溢出
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
public class Heap {
public static void main(String[] args) {
int i = 0;
try {
List list = new ArrayList<>();
String a = "hello";
while (true) {
list.add(a); // hello, hellohello, hellohellohellohello
a = a + a; // hellohellohellohello
i++;
}
} catch (Throwable e) {
e.printStackTrace();
System.out.println(i);
}
}
}
结果：26次就溢出
- jps 工具
查看当前系统中有哪些 java 进程 - jmap 工具
查看堆内存占用情况 jmap - heap 进程id - jconsole 工具
图形界面的，多功能的监测工具，可以连续监测
在java控制台输入jconsole，就可以查看当前运行，堆内存的使用情况
代码举例：
```java
public class Die {
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
System.out.println("1...");
Thread.sleep(30000);
byte[] array = new byte[1024 * 1024 * 10]; // 10 Mb
System.out.println("2...");
Thread.sleep(20000);
array = null;
System.gc();
System.out.println("3...");
Thread.sleep(1000000L);
}
}
案例：垃圾回收后，内存占用依然很高
使用jvisualvm命令，可视化虚拟机内容
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
public class HeapStudent {
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
List students = new ArrayList<>();
for (int i = 0; i < 200; i++) {
students.add(new Student());//不断往ArrayList添加对象
}
Thread.sleep(1000000000L);
}
}
class Student {
private byte[] big = new byte[1024 * 1024];
}
可以看出java.util.ArrayList占用内存最大
3.8方法区组成对比1.6–1.8
可以看出1.8以前用的是永久代
1.8用的是元空间，而且用的是本地内存
* 演示永久代内存溢出 java.lang.OutOfMemoryError: PermGen space * -XX:MaxPermSize=8m * 演示元空间内存溢出 java.lang.OutOfMemoryError: metaspace * -XX:MaxmetaspaceSize=8m
场景：spring，mybatis都会涉及到内存溢出（1.8以后就很难了，因为用的本地内存）
3.8.1方法区–常量池常量池,就是一张表，虚拟机指令很据这张常量表找到要执行的类名，方法名，参数类型，字面量等信息
二进制字节码(类的基本信息，常量池，类方法定义，包含了虚拟机指令)
二进制字节码经过反编译，可以编译成人类基本看得懂东西
经过javac 编译然后 反编译命令：javap -v 类
常量池：
3.8.2方法区–运行时常量池运行时常量池，常量池是*.class文件中的，当该类被加载，他的常量池就会被放入运行时常量池，并把里面的符号地址变为真实地址
