实战java虚拟机(一)——虚拟机基本结构与基本操作
前言
一直没有完整的看完一本关于java虚拟机的书，最近工作量稍微小了一些，打算从头到尾学习一本关于java虚拟机的书。本想着看《深入理解java虚拟机》，考虑再三，由于这本书是基于jdk1.7，便放弃了这一本，最后选择了《实战java虚拟机——JVM故障诊断与性能优化》
一、Java虚拟机的基本结构图
Java虚拟机的基本结构图如上所示
1.类加载子系统：负责从文件系统或网络中加载Class信息
2.方法区：存放加载的类信息，jdk1.7之前称为永久代(Perm)，1.8之后为元数据区(Metaspace)
3.Java堆：在虚拟机启动时建立，几乎所有的Java对象实例都存在堆中，所有线程共享
4.直接内存：系统的直接内存区域，访问该部分的速度优于Java堆，在NIO被广泛使用后，直接内存的使用也非常普遍，直接内存使得Java程序可以跳过Java堆直接访问原生堆空间
5.垃圾回收系统：对方法区，Java堆和直接内存的垃圾对象进行回收
6.Java栈：每个线程都有一个私有的栈，栈中保存着帧信息，局部变量，方法参数，与方法调用和返回密切相关
7.本地方法栈：与Java栈类似，用于调用本地方法
8.PC寄存器：每个线程私有，任意时刻Java线程总在执行一个方法，如果是本地方法，PC寄存器的值是undefined，如果不是本地方法，PC寄存器会指向当前执行的指令
9.执行引擎：执行虚拟机的字节码
二、虚拟机的常用操作参数
1.虚拟机日志参数
-XX:+PrintGC(在jdk9.jdk10中建议使用-Xlog:gc)，使用这个参数启动java虚拟机，则在GC时就会打印相应日志
-XX:+PrintGCDetails, 该参数可以打印堆的详细信息，描述各个区间的使用情况（jdk9，jdk10中使用-Xlog:gc*）
-XX:+PrintGCApplicationStoppedTime，可以打印应用程序由于GC产生的停顿时间
-Xloggc:log/gc.log，该命令可以在当前目录的log文件夹下gc.log文件中记录所有GC日志
2.类加载/卸载跟踪
-verbose:class可跟踪类的加载、卸载
-XX:+TraceClassLoading（jdk9，jdk10中使用-Xlog:class+load=info）跟踪类的加载
-XX:+TraceClassUnloading（jdk9，jdk10中使用-Xlog:class+unload=info）跟踪类的卸载
3.查看虚拟机参数
-XX:+PrintCommandLineFlags，可以打印传递给虚拟机的显式和隐式参数，隐式参数可能是虚拟机启动时自行设置
3.堆的配置参数
-Xms指定初始堆，-Xmx指定最大堆（示例：-Xmx20m -Xms5m,代表初始化堆5M，堆最大可用20M）
-Xmn指定新生代大小，一般建议设置为整个堆空间的1/3到1/4
-XX:SurvivorRatio，（示例：-XX:SurvivorRatio=2，代表eden:from=2:1）指定新生代中eden区和from/to区的比例。新生代区中，总可用新生代大小为(eden+from)或(eden+to)，正常情况下from和to区的大小相同
-XX:NewRatio，老年代/新生代的比例
4.堆溢出处理
程序运行过程中，若堆空间不足，则会抛出OOM异常（Out Of Memory），Java虚拟机提供了两个参数
-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError可以在内存溢出时导出整个堆的信息
-XX:HeapDumpPath，可以指定导出堆的存放路径（绝对路径）
5.方法区配置
jdk1.6和jdk1.7可以使用-XX:PermSize和-XX:MaxPermSize配置永久区的大小和最大永久区的大小
上文也提到过，jdk8开始，永久区已经彻底移除，使用元数据区存放类的元数据，默认情况下，元数据区只受系统可用内存限制，但是依旧可以用-XX:MaxMetaspaceSize指定最大可用值
6.栈配置
-Xss：指定线程的栈大小
7.虚拟机的工作模式
(1)Client模式
使用-client可以指定使用Client模式，该模式下启动较快，系统最大堆MaxHeapSize约为256MB，CompliThreshold默认为1500，即函数被调用1500次后，会进行JIT编译
(2)Server模式
使用-server可以指定使用server模式，该模式启动较慢，会尝试收集更多系统性能信息，使用更复杂的优化算法对程序进行优化，因此在系统完全启动后，Server模式会远快于Client模式。
该模式下系统最大堆MaxHeapSize约为1GB，CompliThreshold默认为10000
