JVM
一、JVM是什么
Java Virtual Maachine Java程序的运行环境(Java二进制字节码的运行环境)。
优点：
- 一次编写，到处运行
- 自动内存管理，垃圾回收机制
二、JVM的组成
什么是程序计数器？
线程私有的(线程安全)，内部保存的字节码的行号。用于记录正在执行的字节码的地址。
案例：
public class BianTestAppliction{ public static void main(String[] args) { System.out.println("hello world"); } }
编译一下：
找到编译生成的class文件，右键在命令窗口打开：
执行命令： javap -v BianTestAppliction.class
可以看到虽然我们写了一行代码： System.out.println("hello world"); ，但是编译后的字节码是很多行的，这里有一个行号的概念，比如多线程中，有一个线程A在执行这段代码，执行到行号3的时候，CPU给分给线程A的时间片分给线程B执行其他逻辑了，这时候程序计数器就要记录线程A执行到了行号3，等CPU再次给时间片分给线程A执行时候，线程A要从程序计数器记录的行号3继续向后执行。
你能给我详细的介绍Java堆吗？
线程共享的区域(所以堆内存是非线程安全的)：主要用来保存你对象示例，数组等，当堆中没有内存空间可分配给示例，也无法扩展时，则抛出异常OutOfMemoryError异常。
如下图：
年轻代被化为3部分，Eden区和两个大小严格相同的Survivor区，根据JVM策略，假设一个对象在垃圾回收后还存活，就会从Eden移动到S0或者S1，在经理几次垃圾回收后，对象仍然存活在S0或S1的话则会将对象移动到老年代区间。
老年代主要保存生命周期长的对象，一般是一些老的对象。
扩展一下：
元空间：用于保存类的信息、静态变量、常量、编译后的代码
JAVA1.7和JAVA1.8的堆有什么区别：
JAVA1.8相对于JAVA1.7将方法区/永久代放到了本地内存中，其实就是元空间中，因为方法区中存了类信息，静态变量这些，项目中类的数量不可控，可能会占用比较大的内存，如果堆给方法区分配的内存太小容易内存溢出，分配的太大又过于浪费，所以JAVA1.8做了优化给放到了本地内存，其实就是为了防止内存溢出(OOM)。
虚拟机栈？
1.什么是虚拟机栈？
- 每个线程运行时所需要的内存，称为虚拟机栈，先进先出，即多个线程要运行就会创建多个虚拟机栈(所以栈内存是线程安全的)
- 每个栈由多个栈（frame）组成，对应着每次方法调用时所占用的内存
- 每个线程只能有一个活动栈帧，对应着当前正在执行的那个方法(比如Main方法调用了A方法，A方法又调用了B方法，先执行Main创建一个栈帧，然后执行A又创建一个栈帧，调用B又创建一个栈帧，然后B执行完就会释放栈帧B，回到A方法，A方法执行完，释放A栈帧回到Main方法，Main方法执行完释放Main栈帧)。
2.垃圾回收是否设计栈内存？
垃圾回收主要指堆内存，当栈帧弹栈后，内存就会释放了，不需要垃圾回收。
3.栈内存分配的越大越好吗？
未必，默认的栈内存通常是1024k
栈帧过大会导致线程变少，例如，机器总内存是512m，目前能活动的栈帧数则为512个，如果把栈内存改为2048k，那么能活动的栈帧就会减半。
4.方法内的局部变量是否线程安全？
- 如果方法内局部变量没有逃离方法的作用范围，它是线程安全的
- 如果是局部变量引用了对象，并逃离方法的作用范围，需要考虑线程安全
4.1.线程安全
public static void m1(){ StringBuilder sb=new StringBuilder(); sb.append(3); sb.append(4); System.out.println(sb.toString()); }
每个线程调用m1都是new一个新的，自然也就是线程安全的了
4.2.线程不安全
public static void main(String[] args) { StringBuilder sb = new StringBuilder(); sb.append(1); sb.append(2); new Thread(() -> { m2(sb,3,4); }).start(); new Thread(() -> { m2(sb,5,6); }).start(); } public static void m2(StringBuilder sb,int i,int j){ sb.append(i); sb.append(j); System.out.println(sb.toString()); }
输出了1234和123456，如果是线程安全的就是输出1234和1256
4.3.线程不安全
public static void main(String[] args) { StringBuilder sb = m3(); new Thread(() -> { sb.append(3); sb.append(4); System.out.println(sb.toString()); }).start(); new Thread(() -> { sb.append(5); sb.append(6); System.out.println(sb.toString()); }).start(); } public static StringBuilder m3(){ StringBuilder sb=new StringBuilder(); sb.append(7); sb.append(8); return sb; }
输出了7834和783456，如果是线程安全的就是输出7834和7856
5.什么情况会导致栈内存溢出?
- 栈帧过多导致栈内存溢出，如递归 public static void m4(){m4();}
- 栈帧过大导致栈内存溢出，服务器内存一般至少也2G，栈帧默认1M一般不会出现这个情况，除非你故意给栈帧设置很大
6.堆栈的区别是什么?
- 栈内存一般会用来存储局部变量和方法调用，但堆内部是用来存储Java对象和数组的。堆会GC垃圾回收，而栈不会。
- 栈内存是线程私有的，而堆内存是线程共有的。
- 两者异常错误不同，但如果栈内存或堆内存不足都会抛出异常。栈内存不足：java.lang.StackOverFlowError，堆内存不足：java.lang.OutOfMemoryError
能不能解释一下方法区？
索引实在存储引擎层实现的，不同存储引擎由不同的结构，主要包含一下几种：
| 索引结构 | 描述 |
|---|---|
| B+Tree | 最常见的索引类型，大部分引擎都支持B+树索引 |
| Hash | 底层数据结构是用哈希表实现，只有精确匹配索引列的查询才有效，不支持范围查询 |
| R-Tree(空间索引) | 空间索引是 MyISAM 引擎的一个特殊索引类型，主要用于地理空间数据类型，通常使用较少 |
| Full-Text(全文索引) | 是一种通过建立倒排索引，快速匹配文档的方式，类似于 Lucene, Solr, ES |
| 索引 | InnoDB | MyISAM | Memory |
|---|---|---|---|
| B+Tree索引 | 支持 | 支持 | 支持 |
| Hash索引 | 不支持 | 不支持 | 支持 |
| R-Tree索引 | 不支持 | 支持 | 不支持 |
| Full-text | 5.6版本后支持 | 支持 | 不支持 |
默认存储引擎是InnoDB。
找个例子看一下：
#查询account表的建表语句 show create table account; #查询结果 CREATE TABLE `account` ( `id` int NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT '主键ID', `name` varchar(10) COLLATE utf8mb4_general_ci DEFAULT NULL COMMENT '姓名', `money` int DEFAULT NULL COMMENT '余额', PRIMARY KEY (`id`) ) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=3 DEFAULT CHARSET=utf8mb4 COLLATE=utf8mb4_general_ci COMMENT='账户表' ENGINE=InnoDB 可以看到未指定存储引擎，默认存储引擎是InnoDB
如果创建表时候想指定存储引擎，ENGINE=XXXX就可以了。
可以通过 show engines; 查一下支持哪些存储引擎。
三、存储引擎的特点
区别
| 特点 | InnoDB | MyISAM | Memory |
|---|---|---|---|
| 存储限制 | 64TB | 有 | 有 |
| 事务安全 | 支持 | - | - |
| 锁机制 | 行锁 | 表锁 | 表锁 |
| B+tree索引 | 支持 | 支持 | 支持 |
| Hash索引 | - | - | 支持 |
| 全文索引 | 支持（5.6版本之后） | 支持 | - |
| 空间使用 | 高 | 低 | N/A |
| 内存使用 | 高 | 低 | 中等 |
| 批量插入速度 | 低 | 高 | 高 |
| 支持外键 | 支持 | - | - |
InnoDB
介绍： InnoDB 是一种兼顾高可靠性和高性能的通用存储引擎，在 MySQL 5.5 之后，InnoDB 是默认的 MySQL 引擎。
特点：
- DML 操作遵循 ACID 模型，支持事务
- 行级锁，提高并发访问性能
- 支持外键约束，保证数据的完整性和正确性
文件： xxx.ibd: xxx代表表名，InnoDB 引擎的每张表都会对应这样一个表空间文件，存储该表的表结构（frm、sdi）、数据和索引。
参数：innodb_file_per_table，决定多张表共享一个表空间还是每张表对应一个表空间
#查询表变量里的innodb_file_per_table开关 show variables like 'innodb_file_per_table'; 查询结果是ON，打开的，打开就代表每张表对应一个表空间 我们可以打开mysql的数据存放目录
cd /var/lib/mysql/数据库名
看到"表名.ibd"
可以使用MySql8.0自带的工具ibd2sdi读取到ibd文件中的相关信息
如果mysql是docker安装的则先进入容器再找到指定文件：sudo docker exec -it 27e /bin/bash
逻辑存储结构：
MyISAM
介绍： MyISAM 是 MySQL 早期的默认存储引擎。
特点：
- 不支持事务，不支持外键
- 支持表锁，不支持行锁
- 访问速度快
文件：
- xxx.sdi: 存储表结构信息(文本文件，可以直接打开看)
- xxx.MYD: 存储数据
- xxx.MYI: 存储索引
#创建一张表观察一下试试 CREATE TABLE `myisam_table` ( `id` int NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT '主键ID', `name` varchar(10) COLLATE utf8mb4_general_ci DEFAULT NULL COMMENT '姓名', PRIMARY KEY (`id`) ) ENGINE=MyISAM DEFAULT CHARSET=utf8mb4 COLLATE=utf8mb4_general_ci COMMENT='测试MyISAM' #进入docker MySql容器 sudo docker exec -it 27e /bin/bash #进入bian_test库文件夹下 cd /var/lib/mysql/bian_test #可以看到如下三个文件 myisam_table.MYD myisam_table.MYI myisam_table_685.sdi
Memory
介绍： Memory 引擎的表数据是存储在内存中的，受硬件问题、断电问题的影响，只能将这些表作为临时表或缓存使用。
特点：
- 存放在内存中，速度快
- hash索引（默认）
文件：
- xxx.sdi: 存储表结构信息
#创建一张表观察一下试试 CREATE TABLE `memory_table` ( `id` int NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT '主键ID', `name` varchar(10) COLLATE utf8mb4_general_ci DEFAULT NULL COMMENT '姓名', PRIMARY KEY (`id`) ) ENGINE=Memory DEFAULT CHARSET=utf8mb4 COLLATE=utf8mb4_general_ci COMMENT='测试Memory' #进入docker MySql容器 sudo docker exec -it 27e /bin/bash #进入bian_test库文件夹下 cd /var/lib/mysql/bian_test #可以看到如下文件 memory_table_686.sdi
四、怎么选择存储引擎
在选择存储引擎时，应该根据应用系统的特点选择合适的存储引擎。对于复杂的应用系统，还可以根据实际情况选择多种存储引擎进行组合。
- InnoDB: 如果应用对事物的完整性有比较高的要求，在并发条件下要求数据的一致性，数据操作除了插入和查询之外，还包含很多的更新、删除操作，则 InnoDB 是比较合适的选择
- MyISAM: 如果应用是以读操作和插入操作为主，只有很少的更新和删除操作，并且对事务的完整性、并发性要求不高，那这个存储引擎是非常合适的。
- Memory: 将所有数据保存在内存中，访问速度快，通常用于临时表及缓存。Memory 的缺陷是对表的大小有限制，太大的表无法缓存在内存中，而且无法保障数据的安全性
电商中的足迹和评论适合使用 MyISAM 引擎，缓存适合使用 Memory 引擎。
