JVM入门
jvm入门
jvm的位置
jre包含jvm
jvm在操作系统上(Windos/Linux/Mac)
操作系统在硬件上(Intel/Spac...)
jvm的体系架构
类加载器和双亲委派
类加载器有哪些？
- 虚拟机自带的加载器
- 启动类（根）加载器：加载jre\lib下的rt包
- 扩展类加载器：加载jre\lib\ext下的包
- 应用程序加载器：加载程序员写的java文件
双亲委派机制：安全
- 类加载器收到类加载的请求
- 将这个请求委托给父类加载器去完成，一直向上委托，直到启动类（根）加载器
- 类加载器检查能否加载这个类，能加载就结束，使用当前的加载器，否则，抛出异常，通知子类加载器进行加载
- 重复步骤3
Native和方法区（Method Area）和程序计数器（Program Counter Register）
Native
package com.edgar;
public class Demo {
public static void main(String[] args) {
new Thread(()->{
},"my thread name").start();
}
//native:凡是带了native关键字的，说明java的作用范围达不到了，回去调用底层C语言的库！
//会进入本地方法栈
//调用本地方法本地接口 JNI--java native interface
//JNI的作用：扩展java的使用，融合不同的编程语言为Java所用！ 最初：C、C++
//Java诞生的时候C、C++横行，想要立足，必须要有调用C、C++的程序
//它在内存区域中专门开辟了一块标记区域：Native Method Stack，登记native方法
//在最终执行的时候，加载本地方法库中本地方法，通过JNI
public native void start0();
}
程序计数器（PC寄存器）
程序计数器（Program Counter Register）是一块较小的内存空间，标记当前线程所在的行号。
特点：
- 线程私有
- JVM规范中唯一没有规定OutOfMemoryError情况的区域
- 如果正在执行的是Native 方法，则这个计数器值为空
方法区
线程共享
静态变量（static）、常量（final）、类信息（构造方法、接口定义）、运行时的常量池存在方法区中，但是实例变量存在堆内存中，和方法区无关
栈(Stack)
1.栈：数据结构
程序：数据结构+算法：持续学习~
程序：框架+业务逻辑：吃饭~
栈：先进后出、后进先出：水桶效应
水桶有底部,A要出来，B必须先弹出
队列：先进先出（FIFO：First Input First Output）
队列类似管道，底部是空的，A要出来，直接就出来了
栈：栈内存，主管程序的运行，生命周期和线程同步；
线程结束，栈内存就释放了，对于栈来说，不存在垃圾回收问题
一旦线程结束，栈就Over！
栈：8大基本类型（局部变量）+对象引用+实例的方法
栈溢出：StackOverFlowError
java中的基本数据类型一定存储在栈中吗?
一：在方法中声明的变量，即该变量是局部变量，每当程序调用方法时，系统都会为该方法建立一个方法栈，其所在方法中声明的变量就放在方法栈中，当方法结束系统会释放方法栈，其对应在该方法中声明的变量随着栈的销毁而结束，这就局部变量只能在方法中有效的原因
在方法中声明的变量可以是基本类型的变量，也可以是引用类型的变量。
（1）当声明是基本类型的变量的时，其变量名及值（变量名及值是两个概念）是放在JAVA虚拟机栈中
（2）当声明的是引用变量时，所声明的变量（该变量实际上是在方法中存储的是内存地址值）是放在JAVA虚拟机的栈中，该变量所指向的对象是放在堆类存中的。
二：在类中声明的变量是成员变量，也叫全局变量，放在堆中的（因为全局变量不会随着某个方法执行结束而销毁）。
同样在类中声明的变量即可是基本类型的变量 也可是引用类型的变量
（1）当声明的是基本类型的变量其变量名及其值放在堆内存中的
（2）引用类型时，其声明的变量仍然会存储一个内存地址值，该内存地址值指向所引用的对象。引用变量名和对应的对象仍然存储在相应的堆中
三种jvm
-
Sun公司HotSpot
Java HotSpot(TM) Client VM (build 25.65-b01, mixed mode) -
BEA
JRockit -
IBM
J9 VM
堆（Heap）
Heap，一个JVM只有一个堆内存，堆内存的大小是可以调节的
类加载器读取了类文件后，一般会把什么文件放在堆中？类，方法，常量，变量~，保存我们所有引用类型的真
实对象；
堆内存中还要细分为三个区域：
- 新生区（伊甸园区，两个幸存区）yooung/new
- 养老区 old
- 永久区 perm
GC垃圾回收，主要在伊甸园区快满了和养老区快满了的情况下触发
假设内存满了，报OOM（OutOfMemoryError），堆内存不够！
在JDK8以后，永久存储区改了个名字（元空间）；
新生区
- 类：诞生和成长的地方，甚至死亡
- 伊甸园区：所有对象都是在伊甸园区new出来的
- 幸存区（0，1）
养老区
幸存区的对象经过多次gc之后始终存活，进入养老区
永久区
这个区域常驻内存的。用来存放jdk自身携带的Class对象。interface元数据，存储的是java运行时的一些环境或
类信息,这个区域不存在垃圾回收！关闭VM虚拟机就是释放这个区域的内存
一个启动类，加载了大量的第三方jar包。Tomcat部署了太多的应用。大量动态生成的反射类不断被加载。直到
内存满，就会出现OOM；
- jdk1.6之前：永久代，常量池在方法区
- jdk1.7：永久代，但是慢慢的退化了，
去永久代，常量池在堆中 - jdk1.8之后：无永久代，常量池在元空间。
堆内存调优
package com.edgar;
public class Demo02 {
public static void main(String[] args) {
//返回虚拟机试图使用的最大内存
long max = Runtime.getRuntime().maxMemory();
//返回jvm的初始化总内存
long total = Runtime.getRuntime().totalMemory();
System.out.println("max="+max+"字节"+(max/(double)1024/1024)+"MB");
System.out.println("total="+total+"字节"+(total/(double)1024/1024)+"MB");
//默认情况下：分配的总内存 是电脑内存的1/4，而初始内存为1/64
//OOM如何处理
//1.尝试扩大堆内存看结果 -Xms10000m -Xmx10000m -XX:+PrintGCDetails
//2.分析内存，看一下哪个地方出现了问题（专业工具）
}
}
在一个项目中，突然出现了OOM故障，那么该如何排除~研究为什么出错
- 能够看到代码第几行报错：内存快照分析工具，MAT,Jprofile
- Debug，一行行分析代码（不推荐）
MAT,Jprofile的作用：
- 分析Dump内存空间，快速定位内存泄漏
- 获得堆中的数据
- 获得大的对象~
注意:控制台其实有OOM报错信息，线上项目可以看日志
Exception in thread "main" java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space
at com.edgar.Demo03.<init>(Demo03.java:7)
at com.edgar.Demo03.main(Demo03.java:14)
GC
jvm在进行GC时，并不是对这三个区域统一回收。大部分时候，回收的是新生代~
- 新生代
- 幸存区（from，to）
- 老年区
GC两种类：轻GC（普通的GC）、重GC（全局的GC）
轻GC：主要清理新生代，偶而当幸存区满了，会去清理幸存区
重GC：全部清理（新生代、幸存区、老年区）
GC题目：
- JVM的内存模型和分区~详细到每个区放什么？
- 堆里面的分区有哪些？Eden，from，to，老年区，说说他们的特点！
- GC的算法有哪些？标记清楚法，标记压缩，复制算法，引用计数器，怎么用的
- 轻GC和重GC分别在什么时候发生？
GC常用算法：
引用计数法
C对象被用到的次数为0，被清除
复制算法
- 好处：没有内存碎片
- 坏处：浪费了空间~：多了一半空间永远是空to。假设对象100% 存活（极端情况），复制消耗资源大
复制算法最佳使用场景：对象存活度较低的时候；新生区~
标记清除压缩算法
总结
内存效率：复制算法>标记清除算法>标记压缩算法（时间复杂度）
内存整齐度：复制算法=标记压缩算法>标记清除算法
内存利用率：标记清除算法=标记压缩算法>复制算法
思考一个问题：难道没有最优算法嘛？
答案：没有，没有最好的算法----->GC:分代收集算法
年轻代：
- 存活率低
- 复制算法！
老年代：
- 区域大，存活率高
- 标记清除+标记压缩算法混合实现 （内存碎片不多，可多次清除，再压缩）
深入理解JVM可去看书<<深入理解java虚拟机>>--周志明
