jvm分析(jvm的理解)

目录

常见面试题

整体内容:

内容答案:

1.JVM位置

2.JVM体系结构

 3.内加载器

 4.双亲委派机制

 5.沙箱安全机制

6.Native关键字

7.PC寄存器

8.方法区

9.栈 

 10.三种JVM

11.堆 

 12.新生区,老年区

13.永久区:

14.堆内存调优:

15.GC常用算法

16.JMM

17.总结 

请你谈谈对jvm的理解？java8虚拟机和之前的变化跟新？什么是OOM,什么是栈溢出StackOverFlowError？怎么分析?JVM常见调优参数有哪些?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?

整体内容:

JVM位置  JVM体系结构类加载器双亲委派机制沙箱安全机制NativePC寄存器方法区栈三种JVM堆新生区，老年区永久区 堆内存调优 GC  常用算法JMM总结

内容答案:

1.JVM位置

JVM是位于操作系统之上的一个运行java的虚拟机,可以于其他环境并列

2.JVM体系结构

jvm加载是先从电脑的磁盘中找到该java文件,加载成class文件然后在进行类加载器,去运行到运行数据区,jvm运行时数据区有:方法区,java栈,本地方法栈,堆,程序计数器,等等.....

 

而在,java栈,本地方法区,和程序计数器中一定不会有垃圾,一般的jvm调优都是在堆中进行垃圾回收调优的. 

 

 3.内加载器

作用:加载Class文件

虚拟机自带的加载器启动类(根)加载器扩展类加载器应用程序加载器(类加载器)

根加载器>扩展类加载器> 应用程序加载器

 4.双亲委派机制

双亲委派机制有三层如:

Bootstrap classLoader:根加载器,主要负责加载核心的类库(java.lang.*等)，构造ExtClassLoader和APPClassLoader。ExtClassLoader：扩展类加载器,主要负责加载jre/lib/ext目录下的一些扩展的jar。AppClassLoader：应用程序加载器主要负责加载应用程序的主函数类

当一个对象被加载的时候:

类加载器会受到加载的请求这个请求向上委托父类加载器去完成,一直向上委托,直到启动类加载器启动加载器检查是否能够加载当前这个类,能加载就结束使用当前的类加载器,否则抛出异常通知子加载器进行加载,

将会进行重复3次的步骤,此外根加载器是获取不到的因为根加载器使用c/c++写的:

package com.tang.Servlet.test;

public class Car {
    public static void main(String[] args) {
        ClassLoader classLoader = Car.class.getClassLoader();
        System.out.println(classLoader);//输出应用类加载器
        System.out.println(classLoader.getParent());//输出扩展类加载器(平台类加载器)
        System.out.println(classLoader.getParent().getParent());//获取不到跟加载器
    }
}

输出:

jdk.internal.loader.ClassLoaders$AppClassLoader@2437c6dc
jdk.internal.loader.ClassLoaders$PlatformClassLoader@4c203ea1
null

小历史:创建java的时候创作者是想要抛出c++的指针和内存管理这些繁琐的过程,进行创建java这门语言，所以现在这些繁琐的内存管理,JVM已经帮我们做好了,如此java也被戏称为C++--.

 5.沙箱安全机制

 作用:早期用来保证对代码的有效隔离，防止对本地系统造成破坏,调用他人编写的代码,具体可查看:

java中的安全模型(沙箱机制)_改变ing的博客-CSDN博客_沙箱安全机制

6.Native关键字

作者理解:Native基本用来于c/c++交互进行调用别的语言函数,或者接口,进入本地方法库查找,如开启线程就需要去调用底层的函数.

Native Method Stack

它具体的用法是Native method Stack中登记Native方法，在(Execution Engine)执行引擎执行的时候加载Native Libraies。[本地库]

7.PC寄存器

作者理解:pc寄存器就是运行数据区中的计数器,准确来说是用来记录线程的目标需要干什么.

线程计数器：Program Counter Register

每个线程都有一个程序计数器,是线程私有的就是一个指针,指向方法区中的方法字节码(用来储存指向下一条指令的地址,也即将要指向的指令代码),在执行引擎读取下一条指令,是一个非常小的空间,几乎可以忽略不计.

8.方法区

Method Area 方法区

方法区是被所以线程共享,所以字段和方法字节码,以及一些特殊方法,如构造函数,接口代码也再次定义,简单说所有定义的方法的信息都保存在该区域,此区域属于共享空间.

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于方法区中,但是实际变量存在于堆内存中，和方法区无关.

static final Class 常量池 

9.栈 

栈是一种数据结构

栈:先进后出队列:后进先出 

例如:喝多了吐就是栈,吃多了拉就是队列.

栈:栈内存主管程序的运行,生命周期于线程同步.

线程结束栈内存也就释放,对于栈来说不存在,垃圾回收问题,一旦线程结束栈也跟着结束了.

栈中存放:8大基本数据类型+对象引用+实例的方法 

 

栈运行原理:栈帧

如果栈满了则会抛出StackOverflowError

栈+堆+方法区:交互关系 

 10.三种JVM

通过Dos命令java -version 查看当前jvm的版本信息如:

 

Sun公司 HotSpot  Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM 18.9 (build 11.0.12+8-LTS-237, mixed mode)BEA公司 JRocketIBM公司 j9 vm

我们都是通过HotSpot迅即进行学习的

11.堆 

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之后，一般会把什么东西放在堆中?类,方法,常量,变量，保存我们所有引用类型真实对象;

堆内存中还要细分为三个区域:

新生区(伊甸园区) Young/New养老区   old永久区   Perm

GC垃圾回收主要是在伊甸园区和养老区

假设内存满了就会报OOM错误,堆内存不够！报: java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space

在JDK8以后永久存储区改了个名字叫做元空间;

 12.新生区,老年区

新生区:

类:诞生和成长的地方,甚至死亡  .伊甸园区,所有的对象都是在伊甸园区new出来的！幸存者区(0,1)

 

 真理:经过研究,99%的对象都是临时对象！

老年区: 

在新生区淘汰不掉的就进入了老年区(养老区); 

13.永久区:

永久区这个区域是常驻内存的。用来存放JDK自带的Class对象，Interface元数据，存储的是java运行时的一些环境或类信息,这个区域不存在垃圾回收.关闭JVM虚拟机的时候就会释放这个区域的内存.

当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,大量动态生成反射类,不断的被加载,直到内存满就会出现OOM。

JDK1.6之前 ：永久代,常量池是在方法区;JDK1.7        ：永久代但是慢慢的退化了，提出了去永久代的概念,常量池在堆中JDK1.8之后 ：无永久代，常量池在元空间

 元空间:逻辑上存在,物理上不存在.

public class test {
    public static void main(String[] args) {
        //返回虚拟机试图使用的最大内存
        long max = Runtime.getRuntime().maxMemory();    //字节为单位
        //返回虚拟机运行时的总内存
        long total = Runtime.getRuntime().totalMemory();
        System.out.println("max="+max+"字节t"+(double)(max/1024/1024)+"MB");
        System.out.println("total="+total+"字节t"+(double)(total/1024/1024)+"MB");

        //默认情况下堆内存分配总内存是：电脑的1/4，而初始化的内存是1/64
        //-Xms1024m -Xms1024m -XX:+PrintGCDetails
        //遇到OOM解决方案:
        //1.尝试扩大内存空间查看结果
        //2.分析内存查看那个地方出现了问题(专业工具)
    }
}

在一个项目中突然出现了OOM故障该如何排除~研究为什么出错~

能够看到代码第几行出错：内存快照分析工具，MAT,JprofilerDubug一行一行分析代码

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

14.堆内存调优:

可以进行堆内存的大小初始化调整. 

package Tang;

import java.util.ArrayList;

//-Xms1m -Xmx8m -XX:+HeapDumponOutOfMemoryError
public class test3 {
    byte[] a= new byte[1*1024*1024];//表示1m（1兆）

    public static void main(String[] args) {
        //-Xms 初始化内存大小，默认电脑内存的1/64
        //-Xmx 最大分配内存，默认电脑内存的1/4
        //-XX:+PrintGCDetails 打印GC信息
        //-XX:+HeapDumponOutOfMemoryError  如果是内存不足错误就打印出堆的Dump文件

        ArrayList