柚子快報(bào)邀請(qǐng)碼778899分享：JVM初探

http://yzkb.51969.com/

JVM的位置

JVM體系架構(gòu)

類(lèi)加載器

類(lèi)加載器收到類(lèi)加載的請(qǐng)求將這個(gè)請(qǐng)求委托給父類(lèi)加載器，一直向上委托，直到啟動(dòng)類(lèi)加載器啟動(dòng)類(lèi)加載器檢查是否能加載這個(gè)類(lèi)，能加載就結(jié)束，使用當(dāng)前的加載器，否則就拋出異常，通知子加載器進(jìn)行加載重復(fù)步驟3若都沒(méi)找到拋出ClassNotFind異常

雙親委派機(jī)制：保護(hù)安全 （APP -> EXC -> BOOT） eg.如自己創(chuàng)建了一個(gè)和jdk庫(kù)中類(lèi)名相同的類(lèi)，會(huì)一直向上找，最終在最上層運(yùn)行

Native

凡是帶了native關(guān)鍵字的，說(shuō)明java的作用范圍達(dá)不到了，會(huì)去調(diào)用底層C語(yǔ)言的庫(kù)！ 會(huì)進(jìn)入本地方法棧，調(diào)用本地方法接口（JNI）

例如:new Tread().start() 源碼中的 start0()方法。 private native void start0()；

使用場(chǎng)景：Java驅(qū)動(dòng)打印機(jī)，主要用于調(diào)用硬件，一般用不到

程序計(jì)數(shù)器（PC計(jì)數(shù)器）

一個(gè)線(xiàn)程一個(gè)虛擬機(jī)棧，每個(gè)線(xiàn)程私有的，就是一個(gè)指針，指向方法區(qū)中的方法字節(jié)碼（用來(lái)存儲(chǔ)指向一條指令的地址，也即將要執(zhí)行的指令代碼），占內(nèi)存非常小可以忽略不計(jì)

方法區(qū)

方法區(qū)是被所有線(xiàn)程共享靜態(tài)變量、常量、類(lèi)信息（構(gòu)造方法、接口定義）、運(yùn)行時(shí)的常量池在方法區(qū)中，但是實(shí)例變量存在堆中。static、final、Class、常量池

棧

虛擬機(jī)棧又叫棧內(nèi)存，主管程序的運(yùn)行，生命周期和線(xiàn)程同步 一個(gè)線(xiàn)程一個(gè)虛擬機(jī)棧，線(xiàn)程結(jié)束，棧內(nèi)存也就釋放，對(duì)于棧來(lái)說(shuō)不存在垃圾回收問(wèn)題 主要存放 8大基本類(lèi)型 + 對(duì)象引用地址 + 實(shí)例的方法

棧運(yùn)行原理：棧幀 棧滿(mǎn)了：StackOverflowError（遞歸循環(huán)調(diào)用）

棧、堆、方法區(qū)的調(diào)用關(guān)系：

堆

Heap。一個(gè)JVM只有一個(gè)堆內(nèi)存，堆內(nèi)存的大小是可以調(diào)節(jié)的。

類(lèi)加載器讀取了類(lèi)文件后，一般會(huì)把類(lèi)、方法、常量、變量、保存我們所有引用類(lèi)型的真是對(duì)象放在堆中

JDK8以前，堆中分為三個(gè)區(qū)域

新生區(qū)

類(lèi)：誕生和成長(zhǎng)的地方，甚至死亡所有的對(duì)象都是在伊甸園區(qū)被new出來(lái)的幸存者區(qū)（有0和1區(qū)） 老年區(qū)

經(jīng)過(guò)GC之后仍然存活的對(duì)象 永久區(qū) 這個(gè)區(qū)域常駐內(nèi)存，用來(lái)存放JDK自身攜帶的Class對(duì)象、Interface元數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)的是Java運(yùn)行時(shí)的環(huán)境。這個(gè)區(qū)域不存在垃圾回收。關(guān)閉虛擬機(jī)就會(huì)釋放這個(gè)區(qū)域的內(nèi)存。 以下情況會(huì)出現(xiàn)OOM：大量動(dòng)態(tài)生成的反射類(lèi)不斷被加載、Tomcat部署了太多應(yīng)用、一個(gè)啟動(dòng)類(lèi)加載了大量第三方Jar包

jdk1.6之前：永久代，常量池在方法區(qū)jdk1.7：永久代，常量池在堆中jdk1.8之后：元空間，常量池在元空間中。

GC垃圾回收主要在新生區(qū)和老年區(qū)

新生區(qū)中的伊甸園區(qū)滿(mǎn)了之后會(huì)發(fā)生輕量級(jí)GC

輕GC一次后未回收的對(duì)象在幸存區(qū)，達(dá)到15或20次之后到達(dá)養(yǎng)老區(qū) 老年區(qū)滿(mǎn)了之后會(huì)發(fā)生重量級(jí)GC（Full GC）

假設(shè)內(nèi)存滿(mǎn)了，會(huì)報(bào)錯(cuò)OOM。（例如String一直+=）

堆內(nèi)存OOM解決：

嘗試擴(kuò)大堆內(nèi)存看結(jié)果：在Edit Configuration界面VM options參數(shù)中填寫(xiě)： -Xms1024m -Xmx1024m。（默認(rèn)情況下分配的總內(nèi)存是電腦內(nèi)存的1/4，而初始化的內(nèi)存是1/64）分析內(nèi)存，看哪個(gè)地方出現(xiàn)了問(wèn)題（一般是內(nèi)存泄露）使用JProfiler

新生區(qū)的內(nèi)存大小+老年區(qū)的內(nèi)存大小=總內(nèi)存大小，說(shuō)明了元空間邏輯上存在物理上不存在。

使用JProfiler工具分析OOM原因

idea下載JProfiler插件，百度下載JProfiler軟件

在Edit Configuration界面VM options參數(shù)中填寫(xiě)： -Xms1m -Xmx8m -Xx:+HeapDumpOnOutOfMemoryError) 其中(OutOfMemoryError)可替換，-Xms設(shè)置初始化內(nèi)存分配大小， -Xmx設(shè)置最大分配內(nèi)存，-Xx：+PrintGCDetails打印GC垃圾回收具體信息，-Xx：+HeapDumpOnOutOfMemoryError打印OOM Dump信息

運(yùn)行后會(huì)在src同級(jí)目錄自動(dòng)生成 .hprof文件，雙擊打開(kāi)后可在Biggest Objects中查看哪些類(lèi)占用較大 在左側(cè)Heap walker中可查看哪行代碼出了問(wèn)題

GC垃圾回收算法

只在堆中進(jìn)行GC，

引用計(jì)數(shù)法（基本不會(huì)使用） 復(fù)制算法

from和to區(qū)是隨時(shí)變換的，但to區(qū)一定是空的。 將幸存區(qū)from中的對(duì)象全部移動(dòng)到to中。

好處：沒(méi)有內(nèi)存的碎片壞處：浪費(fèi)了內(nèi)存空間：永遠(yuǎn)都會(huì)有一塊是空的（to區(qū)）。當(dāng)from全部存活時(shí)，復(fù)制算法將會(huì)造成非常大的浪費(fèi)。使用場(chǎng)景：對(duì)象存活度較低的時(shí)候（新生區(qū)）

標(biāo)記清除算法 缺點(diǎn)：兩次掃描，嚴(yán)重浪費(fèi)時(shí)間，會(huì)產(chǎn)生內(nèi)存碎片 有點(diǎn)：不需要額外空間 標(biāo)記整理（標(biāo)記壓縮）

在標(biāo)記清除的步驟中多加了一步掃描：整理

標(biāo)記清除整理（標(biāo)記清除壓縮算法）

在標(biāo)記清除5次后，再進(jìn)行整理

總結(jié)：

內(nèi)存效率（時(shí)間復(fù)雜度）：復(fù)制算法 > 標(biāo)記清除算法 > 標(biāo)記整理（壓縮）算法 內(nèi)存整齊度：復(fù)制算法 = 標(biāo)記整理（壓縮）算法 > 標(biāo)記清除算法 內(nèi)存利用率：標(biāo)記清除算法 = 標(biāo)記整理（壓縮）算法 > 復(fù)制算法

沒(méi)有最優(yōu)的算法，只有最合適的算法------>GC分代收集算法

GC分代收集算法： 年輕代：存活率低，使用復(fù)制算法 老年代：區(qū)域大、存活率高：標(biāo)記清楚（內(nèi)存碎片不是太多） + 標(biāo)記整理混合實(shí)現(xiàn)

輕GC(Minor GC)和重GC(Full GC)

Minor GC

當(dāng)新對(duì)象去伊甸園區(qū)(Eden)申請(qǐng)內(nèi)存失敗的時(shí)候，就會(huì)進(jìn)行Minor GC，對(duì)伊甸園區(qū)(Eden)回收非存活對(duì)象，而沒(méi)有被回收的對(duì)象，會(huì)進(jìn)入幸存區(qū)(Survivor)，這種GC只發(fā)生在伊甸園區(qū)(Eden)，不會(huì)影響到老年區(qū)。因?yàn)樾聦?duì)象分配內(nèi)存大部分都在伊甸園區(qū)(Eden)，所以伊甸園區(qū)(Eden)GC比較頻繁。

注意：在GC之后，還存活的對(duì)象，進(jìn)入幸存區(qū)(Survivor)，誰(shuí)空誰(shuí)是to，可以交換位置，當(dāng)一個(gè)對(duì)象經(jīng)歷了15次GC（可以配置次數(shù)：-XX:+MaxTenuringThreshold=15），還存活，就進(jìn)入老年區(qū)。

Full GC

清理整個(gè)堆，因?yàn)镕ull GC需要對(duì)整個(gè)堆進(jìn)行回收，所以比Minor GC慢，因?yàn)槲覀円M可能的減少Full GC的次數(shù)。我們所說(shuō)的JVM調(diào)優(yōu)，很大一部分就是對(duì)Full GC的優(yōu)化。

以下情況會(huì)造成 Full GC:

老年區(qū)滿(mǎn)了：年輕區(qū)的對(duì)象轉(zhuǎn)入或創(chuàng)建大對(duì)象才會(huì)滿(mǎn)。 持久區(qū)滿(mǎn)了(jdk7及之前版本) 方法區(qū)滿(mǎn)了(jdk8及之后版本)：系統(tǒng)中要加載的類(lèi)過(guò)多。 System.gc() 被顯示調(diào)用 通過(guò)Minor GC后進(jìn)入老年代的平均大小大于老年代的可用內(nèi)存：第一次Minor GC之后，有2MB的對(duì)象轉(zhuǎn)入老年區(qū)，然后在下一次Minor GC的時(shí)候就會(huì)判斷老年區(qū)的空間是否有2MB，如果沒(méi)有就進(jìn)行Full GC。

拓展

JMM

什么是JMM Java Memory Model ：Java內(nèi)存模型它干嘛的？ 緩存一致性協(xié)議，用于定義數(shù)據(jù)讀寫(xiě)的規(guī)則（遵守） JMM中定義了線(xiàn)程工作內(nèi)存與主內(nèi)存之間的抽象關(guān)系：線(xiàn)程之間的共享變量存儲(chǔ)在主內(nèi)存（Main Memory）中，每個(gè)線(xiàn)程都有一個(gè)私有的本地內(nèi)存（Local Memory）

解決共享對(duì)象可見(jiàn)性的問(wèn)題：volatile

柚子快報(bào)邀請(qǐng)碼778899分享：JVM初探

http://yzkb.51969.com/

精彩文章