柚子快報邀請碼778899分享：初識JVM

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目錄

1.JVM（JAVA? Virtual Machine）

2.常見的JVM

3.jvm的組成部分

4.JVM內(nèi)存結(jié)構(gòu)

（1）Program Counter Register程序計數(shù)器（通過寄存器實現(xiàn)程序計數(shù)器）

（2）Java虛擬機棧（Java Virtual Machine Stacks）

（3）本地方法棧（Native Method Stacks）

（4）堆（Heap）

（5）方法區(qū)

1.JVM（JAVA? Virtual Machine）

（1）定義：Java程序的運行環(huán)境（Java二進制字節(jié)碼的運行環(huán)境）

（2）好處

?一次編寫，到處運行

?自動內(nèi)存管理，垃圾回收功能

?數(shù)組下標越界檢查

?實現(xiàn)多態(tài)（面向?qū)ο缶幊痰幕?，實現(xiàn)了可擴展性）

（3）比較

JAVAEE程序（JDK+IDE工具+應(yīng)用服務(wù)器）JAVASE程序（JDK+IDE工具）JDK（JVM+基礎(chǔ)類庫+編譯工具）JRE（JVM+基礎(chǔ)類庫）JVM操作系統(tǒng)

2.常見的JVM

3.jvm的組成部分

4.JVM內(nèi)存結(jié)構(gòu)

（1）Program Counter Register程序計數(shù)器（通過寄存器實現(xiàn)程序計數(shù)器）

java源代碼->jvm指令（二進制字節(jié)碼）->解釋器->機器碼->CPU

?程序計數(shù)器的作用：在上述流程中記住下一條jvm指令的執(zhí)行地址

?特點

1.線程私有的：每個線程都有自己的程序計數(shù)器。

2.不會存在內(nèi)存溢出。

（2）Java虛擬機棧（Java Virtual Machine Stacks）

·?線程運行時需要的內(nèi)存空間。

· 一個棧由多個棧幀組成，棧幀(Frame)（每個方法運行時需要的內(nèi)存空間）：一個棧幀對應(yīng)著一次方法的調(diào)用。每個方法（參數(shù)，局部變量，返回地址都需要內(nèi)存空間）需要的內(nèi)存稱為一個棧幀。

·?每一個方法被調(diào)用時，對應(yīng)的棧幀被壓入棧中，調(diào)用結(jié)束后，釋放該棧幀所占用的內(nèi)存空間。

·?每個線程只能有一個活動棧幀（當前棧頂部的棧幀），對應(yīng)著當前正在執(zhí)行的那個方法。

?問題辨析

1.垃圾回收是否涉及棧內(nèi)存？

不涉及

2.棧內(nèi)存分配越大越好？

NO,棧內(nèi)存越大，線程數(shù)越少。

·?"-Xss size" :指定棧內(nèi)存。

idea中在此設(shè)置棧內(nèi)存大?。?/p>

·?Linux,macOS,Oracle Solaris默認棧內(nèi)存是1024K，Windows的棧內(nèi)存的默認值依賴于虛擬內(nèi)存的值。

3.方法內(nèi)的局部變量是否線程安全？

· 是多個線程共享的：eg:當局部變量為static的;局部變量作為返回值進行返回時；局部變量作為形參傳入時，多個線程會訪問到這個局部變量，此時要考慮線程安全問題。

· 是每個線程私有的：eg:當局部變量沒有static修飾，且局部變量不是作為返回值進行返回，局部變量不是作為形參傳入時，此時是線程安全的，因為每次調(diào)用方法都會有自己的一個棧幀，不會影響到其他線程的運行結(jié)果。

總結(jié)：如果方法內(nèi)局部變量沒有逃離方法的作用范圍，則是線程安全的；如果是局部變量引用了對象，并逃離了方法的作用范圍，則需要考慮線程安全問題。

?棧內(nèi)存溢出

1.棧幀過多導(dǎo)致棧內(nèi)存溢出（遞歸調(diào)用）

2.棧幀過大導(dǎo)致棧內(nèi)存溢出（這種情況出現(xiàn)的不多）

?線程運行診斷

1.CPU占用過多如何定位是哪個線程的影響（Linux中）？

· 用top命令定位哪個進程對CPU占用率過高。

· ”ps H -eo pid,tid,%cpu | grep 進程id“ :進一步定位是哪個線程引起的CPU占用率過高。

· "jstack 進程id":根據(jù)線程id定位到有問題的線程，進一步定位到有問題的源碼的源碼行號。（將第二步中十進制的線程id轉(zhuǎn)換為十六進制的數(shù)，再在查到的線程以及源碼中找到對應(yīng)地址的源碼）

十進制：32665->十六進制：7f99

2.程序運行很長時間沒有得到結(jié)果

"jstack 進程id":查找源碼中有問題的行號。

原因：線程A中想要獲取的資源被其他線程所占用了。

（3）本地方法棧（Native Method Stacks）

·?不是由Java代碼編寫的方法。由c/c++編寫的方法，Java通過本地方法接口調(diào)用進行使用。

· 是線程私有的。

eg:clone(),hashcode(),notify(),notifyAll(),wait()......

（4）堆（Heap）

堆空間大小的設(shè)置：”-Xmx size"

?定義:通過new關(guān)鍵字，創(chuàng)建對象都會使用堆內(nèi)存。

?特點：是線程共享的，堆中對象都要考慮線程安全問題；堆有垃圾回收機制。

?堆內(nèi)存溢出

多個對象都在被使用，不能被回收，且被使用的對象數(shù)量在增加，會導(dǎo)致堆內(nèi)存溢出。

?堆內(nèi)存診斷

1.jps工具：查看當前系統(tǒng)中有哪些Java進程。

2.jmap工具：查看堆內(nèi)存占用情況。

"jmp -heap 進程id":查看該進程的堆內(nèi)存占用情況。

3.jconsole工具：圖形界面的，多功能的檢測工具，可以連續(xù)檢測。

命令行執(zhí)行jconsole命令，會出現(xiàn)一個圖形化界面，顯示詳細信息：?

?案例

垃圾回收后，內(nèi)存占用仍然很高。

jVisvalVM工具：可視化工具。

抓取當前堆的快照，進一步對里面的詳細內(nèi)容進行分析。

根據(jù)具體查找，對代碼進行定位和分析。

（5）方法區(qū)

?JVM規(guī)范-方法區(qū)的定義

1.方法區(qū)是所有JVMJava虛擬機線程共享的區(qū)，存儲了和類的結(jié)構(gòu)相關(guān)的信息（運行時常量池，類的成員變量，方法數(shù)據(jù)，成員方法和構(gòu)造器的代碼部分，包括一些特殊方法：主要指類的構(gòu)造器）

2.方法區(qū)是在虛擬機啟動的時候被創(chuàng)建。邏輯上是堆的組成部分（這個規(guī)范并不強制方法區(qū)的位置）

組成（HotSpot,Oracle）：

?方法區(qū)內(nèi)存溢出

· 1.8以前會導(dǎo)致永久代內(nèi)存溢出

永久代大小設(shè)置："-XX MaxPermSize=大小"

· 1.8之后會導(dǎo)致元空間內(nèi)存溢出

元空間大小設(shè)置："-XX MaxMetaspaceSize=大小"

· 出現(xiàn)方法區(qū)內(nèi)存溢出的場景(加載類時，使用不當)：Spring,Mybatis中用到的CGLib

?常量池：給指令提供常量符號，根據(jù)這些常量符號進行在常量池表中進行查找。

定義：就是一張表，虛擬機指令根據(jù)這張常量表找到要執(zhí)行的類名，方法名，參數(shù)類型等信息。

二進制字節(jié)碼（類基本信息，常量池，類方法定義，包含了虛擬機指令）

"javap -v *.class文件":顯示反編譯后的詳細信息。

根據(jù)虛擬機指令，查常量池的表：

確定這些指令是要執(zhí)行的具體信息。

?運行時常量池

常量池是*.class文件中的，當該類被加載，它的常量池信息就會被放入運行時常量池，并把里面的符號地址變?yōu)檎鎸嵉刂贰?/p>

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