三：JVM（重点）

 

 

1.类加载器（将字节码文加加载到方法区  这里有一个验证的过程，错误的class将会被jvm吐出）重点

　　1.1 虚拟机加载器

　　　　启动类加载器：Bootstrap   通过getClassLoder获得的是Null。例如object类和String类的类加载器就是null因为权限不够

　　　　扩展类加载器：extension   javax开头的包就是扩展的加载器的包

　　　　应用程序类加载器：Appclassloder 自己写的类的加载器。java也叫系统类加载器，加载当前应用的classpath的所有类

　　1.2 用户自定义加载器

　　　　Java.lang.classloader的子类用户可以定制类的加载方式。

　　1.3 沙箱安全机制：

　　　　1.先去启动类里面找，找的到就用，找不到就去扩展类加载器中去用，如果还是找不到就去应用程序类加载器中去用：例如下面会包错找不到main方法

　　　　

 

 　　1.4双亲委派机制：

　　　　　　当一个类收到了类加载请求，他首先不会尝试自己去加载这个类，而是把这个请求委派给父类去完成，每一一个层次类加载器都是如此，因此所有的加载请求都应该传送到启动类加载其中，只有当父类加载器反馈自己无法完成这个请求的时候(在它的加载路径下没有找到所需加载的Class)，子类加载器才会尝试自己去加载。
　　　　　　采用双亲委派的一一个好处是比如加载位于rt,jar包中的类java.lang.Object, 不管是哪个加载器加载这个类，最终都是委托给顶层的启动类加载器进行加载，这 样就保证了使用不同的类加载器最终得到的都是同样一个 Object对象。

 

2.执行引擎执行

3.本地接口（重点）native只有声明没有实现 因为实现不在JAVA中而在第三方（底层）

　　本地方法接口native interface：用native标注的方法就已经超出了JAVA的管辖范围就要等待C或者底层第三方函数库去实现

　　　　　　　本地方法加载到本地方法栈中

4.PC寄存器：程序计数器（就相当于程序运行顺序表每个各自存着下一条代码的内存地址。）

　　记录了方法之间的调用和执行情况，类似排班值日表，用来存储指向下一条指令的地址，也即将要执行的指令代码，他是当前线程所执行的字节码的行号指示器

 

5.方法区：

　　5.1 他存储了每一个类的结构信息（模板）

　　5.2 方法区是规范，在不同的虚拟机里头实现是不一样的。最典型的就是永久代（PermGen Space）和元空间（Metaspace）Static就应该是在方法区中的吧 方法区中的数据在JVM关闭后才会清除

 6.栈管运行，堆管存储

　　程序=算法+数据结构

　　工作上：程序=框架+业务逻辑

7.栈是线程创建时创建，线程结束内存就会释放，对于栈来说，不存在垃圾回收的问题，只要线程一结束栈内的内存就over，生命周期和线程一致，是线程私有的。8种基本类型的变量+对象引用的变量+实例方法都是在函数的栈内存中分配。

　　栈存储3类数据：

　　　　本地变量：输入参数和输出参数以及方法内的变量

　　　　栈操作：记录出栈，入栈的操作

　　　　栈帧数据：包括类文件，方法等

8.JAVA方法在JVM栈空间中叫做“栈帧”

9.exception是错误，不是异常

10.Hotspot是使用指针的方式来访问对象；Java堆中会存放访问类元数据的地址，reference储存的就直接是对象的地址

11.堆（heap）内存（逻辑上分为三个部分：新生，养老，永久代默认新生代内存8:1:1；物理上：新生+养老）：

　　　　1. new 新生区   1/3的堆空间

　　　　　　1.1.伊甸园（Eden Space）  又称 young区

　　　　　　1.2.幸存者0区 （Survivor 0 Space）  又称  from区

　　　　　　1.3.幸存者1区 （Survivor 1 Space）  又称  to区

　　　　2. old 老年代：15次的后才会到老年区可以自己修改，但是最大不能超过15　　2/3的堆空间

　　　　3. 元空间 （方法区是个规范：元空间实现   永久储存空间有的人也成永久带）

12.minorGC机制（GC之后有交换，谁空谁是to）  新生区的GC

 　　复制->清空- >交换

13 majorGC机制 养老区的GC

14 JAVA8以后的元空间并不在虚拟机中而是在使用本机物理内存

15 堆内存调优（重点）

　　-Xms  设置JVM堆内存的初始分配大小，默认为物理内存的1/64

　　-Xmx  JVM堆内存最大分配内存，默认为物理内存的1/4

　　-XX：+PrintGCDetails  输出详细的GC处理日志

　　重点：必须把Xms调到-Xmx一样大，避免GC和应用程序争抢内存，内存忽高忽低

　　eclipse在run config里面调VM参数就可以了

　　代码查看：

　　

package testMain;



public class JVMRun {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(Runtime.getRuntime().availableProcessors());
        long maxMemory = Runtime.getRuntime().maxMemory(); // 返回JAVA虚拟机试图使用的最大内存量
        long totalMemory = Runtime.getRuntime().totalMemory(); //返回JAVA虚拟机中的内存总量
        System.out.println("MAX memory = "+maxMemory+"（字节）, "+maxMemory/1024/1024+"MB");
        System.out.println("total memory = "+totalMemory+"（字节）, "+totalMemory/1024/1024+"MB");

        byte[] bytes = new byte[40*1024*1024];
        
        
    }
}

 

16：可能有人有疑问：为什么调内存只调堆，不调栈呢？

　　还是那句话，堆管存储，栈管运行（栈需要的内存很小因为，每一条指令的操作都是pc寄存器在引导，出栈入栈也是）

　　虚拟机栈有一帧帧的 栈帧组成，而栈帧包含局部变量表，操作栈等子项，那么线程在运行的时候，代码在运行时，是通过程序计数器不断执行下一条指令。真正指令运算等操作时通过控制操作栈的操作数入栈和出栈，将操作数在局部变量表和操作栈之间转移。

 

17.GC日志信息

　　GC一般发生在young区，产生GC是因为new失败了，内存不够用了，所以才发生垃圾回收机制 

　　发生OOM一般是full GC失败，fullGC在老年区

18 GC

　　GC是什么（分代收集算法）

　　　　1.次数上频繁收集young区

　　　　2.次数上较少收集old区

　　　　3.基本不动元空间

　　

　　　　Minor GC（普通GC） 和Full GC（全局GC）的区别： full GC要比 MinorGC慢10倍以上，原因是，Full GC要扫描Old区，Old区空间大，要扫描的东西多，所以才慢

　　　　

　　　　4算法：

　　　　　　1.引用计数法  （后台有一个大型的计数器在计算每一个对象的引用次数）

　　　　　　　　　　缺点：每次对对象赋值时均要维护应用计数器，且计数器本身也有一定的消耗

　　　　　　　　　　　　   较难处理循环引用

　　　　　　2.复制算法 copying

　　　　　　　　　　用在：年轻代中使用的是minor GC，这种GC算法采用的是复制算法，复制算法的基本思想就是将内存分为两块，每次只用其中一块，当这一块内存用完，就将还活着的对象复制到另外一块上面。

　　　　　　　　　　优点：复制算法不会产生内存碎片（也就是Form 和to的交换过程）

　　　　　　　　　　缺点：浪费太多的内存，如果对象存活率高的话，就很麻烦，因为要把所有都复制一遍

　　　　　　3.标记清除　Mark - Sweep

　　　　　　　　　　 用在：老年代  一般是由标记清除或者是标记清除与标记整理的混合实现

　　　　　　　　　　 原理：算法分成标记和清除两个阶段，先标记出要回收的对象，然后统一回收这些对象（解决浪费空间的问题）用通俗的话解释一下标记清除算法，就是当程序运行期间，若可以使用的内存被耗尽的时候，GC线程就会被触发并将程序暂停，随后将 要回收的对象标记- -遍，最终统一回收这些对象，完成标记清理工作接下来便让应用程序恢复运行

　　　　　　　　　　　　　　　　

 

 　　　　　　　　　　优点： 不需要额外的空间

　　　　　　　　　　 缺点： 两次扫描(标记一次清除一次)，耗时严重

　　　　　　　　　　　　　　会产生内存碎片（内存不连续）

　　　　　　4.标记压缩　　Mark - Compact （慢工出细活，理论上最好的算法，但是耗时）

　　　　　　　　原理 ： 1.标记 （与标记清除一样会先标记在清除）  2.压缩：再次扫描，并在一端滑动存活对象（优点没有内存碎片，可以利用dump   缺点：需要移动对象的成本）

　　　　　　　　用处：老年代一般是由标记清除或者是标记清除与标记整理的混合实现

　　　　　　小总结：

　　　　　　　　　　内存效率：复制算法>标记清除算法>标记整理算法（此处的效率只是简单的对比时间复杂度，实际情况不一定）

　　　　　　　　　　内存整齐度：复制算法=标记整理算法>标记清除算法

　　　　　　　　　　内存利用率：标记整理算法=标记清除算法>复制算法

　　　　　　没有最好的算法，只有合适的算法-----》分代收集算法

　　　　　　年轻代：存货率低，所以使用复制算法

　　　　　　老年代：区域大对象存活率高GC的次数比较少，一般由标记清除和标记整理混合实现

 

　　　　　面试题：

　　　　　　　　1：JVM内存模型以及分区，需要详细到每个区放什么

　　　　　　　　2.：堆里面的分区 ：Eden，survival from to，老年代，各自的特点

　　　　　　　　3.GC的三种收集方法：标记清除，标记整理，复制算法的原理与特点，分别用在什么地方

　　　　　　　　4.Minor GC与full GC分别在什么时候发生

 

　　19.JMM

　　先看这两篇：

　　　　https://www.jianshu.com/p/8a58d8335270

　　　　https://zhuanlan.zhihu.com/p/29881777

　　

　　20：加载顺序

　　　　父类的静态字段——>父类静态代码块——>子类静态字段——>子类静态代码块——>父类成员变量（非静态字段）——>父类非静态代码块——>父类构造器——>子类成员变量——>子类非静态代码块——>子类构造器