2021JVM
JVM
一、class加载过程
加载loading:将class文件加载到内存，加载到方法区，在堆中生成一个class对象
验证verification：验证是否符合class文件规范，验证是否符合java语言规范
准备preparation：为静态变量分配内存，设置默认值
解析resolution：将常量池内的符号引用转为直接引用（如物理内存地址指针）
初始化initializing：为变量赋真正的值，执行静态语句块，如果发现父类没初始化触发父类初始化
二、类加载器
Bootstrap 最顶层的加载器，加载JDK核心类，rt.jar、String用的C++实现，获取classload为null
Extension 加载jre扩展包、ext下的包
Application 加载我们写的类，加载classpath的类
CustomClassLoad 自定义类加载器
三、双亲委派模型
先找自定义类加载器是否已经加载，如果没有让上一层查找是否已经加载，找到顶层都没找到，查看顶层是否可以加载，如果可以，加载返回，如果不可以，向下反馈去加载，直到找到可以加载的类加载器，都没找到抛出classNotFind异常，
使用双亲委派模型主要是考虑安全问题，都能加载java内部的类，如String就会不安全
类加载器：可以实现热部署、动态代理
四、缓存行
读入CPU缓存时，不是读什么放什么，而是把之后的64位都放入缓存，称缓存行。
可以让两个变量处于不同缓存行，防止互相更新缓存导致效率变低
五、对象的创建过程
首先检查这个类是否已被加载，没有执行相应的类加载过程，加载后为对象分配内存，如果堆是规整的，则将指针向空闲部分移动对象的大小，分配移动的空间（指针碰撞），如果堆不是规整的，则需要有一个空闲列表，记录哪些内存是可用的（空闲列表），serial、ParNew垃圾收集器是使用的指针碰撞，CMS使用的空闲列表；分配时多线程需要同步处理，也可以将堆根据不同线程分成不同块，分配时先在线程对应块中分配，分配不下再使用同步（TLAB），可通过-XX：+UserTLAB参数设定；赋初始值；然后将对象头信息填充；赋默认值；执行init方法
六、对象头的信息
对象hash码、对象分代年龄、锁信息、是否偏向锁
七、对象的内存占用情况
对象头 8字节
classPointer类指针，指向class类，默认压缩4个字节，不压缩8个字节
实例数据
padding对齐，需要对齐为8的倍数
八、对象访问定位
T t = new T
两种方式：
- 句柄池，t指向句柄，句柄指向T与Class对象，对象移动可以只移动句柄指针
- 直接指针，直接指向T，T指向class对象，访问速度快
九、java运行时数据区域
PC程序计数器：存放指令位置
heap堆：
JVM stacks虚拟机栈：一个方法一个栈帧，栈帧里有：局部变量表、操作数栈、动态链接（A方法调B方法，存B方法的位置）、返回地址（A调用了B，B的返回值地址）
native stacks 本地方法栈：
method area 方法区：
1.8之前是perm Space 永久区，字符串常量在此区，固定内存
1.8之后是meta space 元数据空间，字符串常量在堆，可无上限内存
十、怎样找到垃圾去回收
引用计数法：循环引用不会被收集
可达性算法：是否与GC root相连，静态变量、常量池、class对象
十、清除算法
标记清除：适合存活对象比较多的地方，会产生碎片
复制算法：适合存活对象比较少的情况，会造成空间浪费
编辑整理：将存活的对象移动到一起，需要移动对象，效率低，不会产生碎片、不会空间浪费
十一、分代
新生代：eden（伊甸区），survivor（幸存区），survivor（幸存区） 8：1：1
老年代：
大对象直接分配到老年代，防止新生代复制大对象
垃圾回收一次后存活的放入survivor，多次回收后还存活放入老年区（默认15次）
动态年龄：survivor区中有某个年龄占用的空间大于一半，则大于该年龄的对象进入老年代
十二、垃圾收集器
单线程：serial年轻代、serial old 老年代（十几M） -XX：+UserSerialGC
只有一个线程GC，停顿时间长
多线程：Parallel年轻代、Parallel Old 老年代（几百M） -XX：+UserParallelGc
多个GC线程，但是GC 时也需要工作线程停顿
CMS真正的多线程：可以不停止其他工作线程，过程：
初始标记：找到根对象（单线程，标记对象较少）
并发标记：把其他连接根对象的标记（多线程）
重新标记：把并发标记中发生变动的重新标记（单线程）
并发清理：清理没有标记的
并发清理时可能产生新的垃圾（浮动垃圾），等下一次GC清理
CMS问题：使用标记清除，内存碎片，碎片太多会使用serial old清理，也会造成卡顿
可以降低CMS阈值 -XX：CMSInitiatingOccpancyFraction，勤CMS，默认68%
G1：将整个堆划分为多个大小相等的独立区域（Region），新生代和老年代不是物理隔离，都是一部分region集合；G1会跟踪各个Region里垃圾堆积的价值大小（回收所获得的空间大小以及回收时间的经验值），维护一个优先列表，优先回收价值最大的区域（garbage
-First）,每个region里都维护一个Rset（rememberset），记录着其他区域的对象到本区域的引用。
十三、三色标记
黑色：自身和成员变量都已标记
灰色：自身已被标记，成员变量未被标记
白色：未被标记的对象
并发标记时可能会漏标，黑色多了成员变量，白色失去灰色的引用，可以将黑色标记为灰色
SATB把消失的引用推到GC的堆栈，扫描一遍标记，与rememberset配合不需要扫描整个堆
十四、GC调优
- JVM规划和预调优
选定最适合的垃圾回收器
计算内存需求
选定CPU
- 运行JVM运行环境
加大内存还是卡顿，内存越大，FGC时间越长，改用CMS或G1
- 解决JVM运行时出现的问题
CPU高怎么调优
有线程在占用系统资源
1.导出哪个进程CPU高（top）
2.该进程中的哪个线程CPU高（top -Hp #{pid}）
3.导出进程中所有线程的堆栈（jstack #{pid}） 关注WAITING的，waiting on <0X00000000088ca3310>...等待哪个锁
找出哪个线程持有这把锁<0X00000000088ca3310>
4.查找哪个方法（jstack）
内存高怎么调优
1.导出堆内存（jmap）
2.分析（jhat、jvisualvm、mat、jprofile、jconsole）
生产一般不用图形化页面，会影响服务的效率,测试，压测的时候使用
使用jmap -histo #{pid}|head -20 （前20个）命令，查看哪个类比较多
生产配置 -XX：+HeapDumpOnOutOfMemoryError OOM时会自动产生堆转储文件，jmap -dump #{pid} 也会影响生产服务器，可以服务器隔离
jvisualvm可以导入dump文件
多个服务器高可用
在线定位：arthas
