JVM初探学习

JVM探究 JVM的位置

JVM的体系结构

类加载器

作用：加载class文件

百度：双亲委派机制 沙箱安全机制 Native

public class Demo{
    public static void main(String[] args){
        new Thread(()->{
            
        },"my thread name").start();
    }
}
//native：凡是带了native关键字的，说明java的作用范围打不到了，回去调用底层c语言的库
//回进入本地方法栈
//调用本地方法找接口 JNI
//JNI作用：扩展Java的作用，融合不同的编程语言为Java所用！最初：c，c++
//Java诞生的时候c和c++横行，想要立足必须调用c，c++的程序
//他在内存区域中专门开辟了一块标记区域：Native Method Stack，登记native方法
//在最终执行的时候，加载本地方法库中方法通行JNI
//Java程序驱动打印机，管理系统，掌握即可，在企业级应用中较为少见
//调用其他接口：Socket..WebService..http

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，就是一个指针，指向方法区中的方法字节码（用来存储指向像一条指令的地址，也即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

方法区：static,final,Class,常量池

Method Area方法区
方法区是被所有线程共享，所有字段和方法字节码，以及一些特殊方法，如构造函数，接口代码也在此定义，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

栈

栈：先进后出，后进先出：桶

队列·：先进先出（FIFO：first input first output）

为什么main()先执行，最后结束

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，不存在垃圾回收机制

一旦线程结束，栈就over

栈：八大基本类型+对象引用+实例的方法

栈运行原理：栈帧

栈满了：StackOverflowError

栈+堆+方法区：交互关系

画出一个对象实例化的过程在内存中：百度或者看视频

在程序的执行过程中，首先类中的成员变量和方法体会进入到方法区中

程序执行到main（）方法时，main（）函数方法体会进入栈区，这一过程叫做进栈（压栈），定义了一个用于指向Person实例的变量person，如图

程序执行到Person person=new Person();就会在堆内存中开辟一块内存空间，用于存放Person实例对象，然后将成员变量和成员方法放在new实例中都是取成员变量和成员方法的地址值，如图：

接下来对person对象进行赋值，person.name=“颤三”；person.age=13;person.height=180;

先在栈区找到person，然后根据地址值找到new Person()进行赋值操作。

当程序走到sing()方法时，先到栈区找到person这个引用变量，然后根据该地址值在堆内存中找到 new Person()进行方法调用。

在方法体void speak()被调用完成后，就会立刻马上从栈内弹出（出站)
最后，在main()函数完成后,main()函数也会出栈如图:

三种JVM

• Sun公司 HotSpot Java HotSpot（TM）64-Bit Server VM（build 25.181-b13，mixed mode）
• BEA JRockit
• IBM J9 VM

我们学习都是：HotSpot

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的真实对象

堆内存中还要细分为三个区域：

• 新生区（伊甸园区） young/new
• 养老去 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，OOM，堆内存不够！

在JDK8以后，永久存储区改了个名字（元空间）

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，所有对象都是在伊甸园区new出来的
• 幸存者区（0，1）

老年区：

真理：经过研究，99%的对象都是临时对象

永久区：

这个区域常驻内存的。用来存放JDK自身携带的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VM虚拟就会释放这个区域的内存}

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，大量动态生成的反射类。不断的被加载。直到内存满，就会出现OOM;

• JDK1.6之前：永久化，常量池是在方法区
• JDK1.7：永久化，但是慢慢退化了，去永久化，常量池在堆中
• JDK1.8之后：无永久化，常量池在元空间

元空间：逻辑上存在，物理上不存在

在一个项目中，突然出现OOM故障，该如何排除—研究为什么出错

• 能够看到代码第一行出错，内存快照分析工具，MAT，Jprofiler
• Debug，一行行分析代码

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
• ……

堆内存调优 GC：垃圾回收

JVM在进行GC时，并不是对这三个区域统一回收，大部分时候，回收都是新生代：

• 新生代
• 幸存区(form，to)
• 老年区

GC两种类型：轻GC（普通的GC），重GC（全局GC）

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，form，to，老年区，说说他们的特点
• 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
• 轻GC和重GC分别在什么时候发生

引用计数法:

复制算法：

• 好处：没有内存的碎片
• 坏处：浪费了内存空间：多了一般空间永远是空的。假设对象100%存活（极端情况）

复制算法最佳使用场景：对象存活度低的时候：新生区。

标记清除算法：

• 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

标记压缩：

先标记清除几次：

再压缩：

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=标记压缩算法>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

思考：难道没有最优的算法吗?

答案：没有最好的算法，只有最合适的算法----->GC：分代收集算法

年轻代：

• 存活率低
• 复制算法

老年代：

• 区域大，存活率
• 标记清除+标记压缩混合实现

JMM

1. 什么是JMM

Java Memory Model Java内存模型

2. 他是干嘛的

作用：缓存一致性协议，用于定义数据读写的规则

JMM定义了线程工作内存和主内存之间的抽象关系，线程之间的共享变量存储在主内存（Main Memory）中，每个线程都有一个私有的本地内存（Local Memory）

解决共享对象可见性这个问题：Volilate

3. 如何学习？

JMM：抽象概念，理论