JVM虚拟机入门
JVM虚拟机
jvm位置
jvm的体系结构
类加载器
作用:加载Class文件
- 启动类(根)加载器(BootstrapClassloader)
- 拓展类加载器(用户自定义)(Extension Classloader)
- 应用程序加载器(系统类加载器,AppClassLoader)
沙箱安全机制
native
凡是带native的方法,说明java代码的作用范围达不到,需要调用底层C语言的库。也就是会进入本地方法栈,然后调用本地方法本地接口(JNI java native interface)
JNI作用:拓展Java的使用,融合不同的编程语言为Java所用。
Native Method Stack
它具体的做法是Native Method Stack中登记native方法,在(Execution Engine)执行引擎执行的时候加载Native Libraies【本地库】
PC寄存器
程序计数器:Program Counter Register
每个线程都有一个程序计数器,是线程私有的,就是一个指针,只想方法区的方法字节码(用来存储指向像一条指令的地址,也是即将要执行的指令代码),在执行引擎读取下一条指令,是一个非常小的内存空间,几乎可以忽略不计。
方法区
Method Area 方法区
方法区是被所有线程所共享的,所有字段和方法字节码,以及一些特俗方法,如构造函数,接口代码也在此定义,简单说,所有定义的方法的信息都保存在该区域,此区域属于共享区间。
静态变量、常量、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
特点:先进后出,后进先出
栈内存,主管程序的运行,声明周期和线程同步;线程结束,栈内存也就释放,对于栈来说,不存在垃圾回收问题,一旦线程介绍,栈也就清空关闭。
栈存储内容:八大基本类型(byte、short、int、long、float、double、boolean、char)、对象引用、实例的方法
栈运行原理:
栈溢出:StackOverflowError
栈 + 堆 + 方法区 = 交互关系
堆(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,一般会把类,方法,常量,变量,以及我们所引用类型的真实对象;
堆内存还需要分三个区域:
- 新生区
- 养老区
- 永久区
GC 垃圾回收,主要是在伊甸园区和养老区
在JDK8以后,永久存储区名字改为元空间。
新生区
类:诞生和成长甚至死亡的地方;
伊甸园区:所有的对象都是在伊甸园区new出来的
幸存区:(0,1)
永久区
这个区域常驻内存,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者类信息,这个区域不存在垃圾回收,关闭JVM虚拟机就会释放这个区域的内存。
一个启动类,加载了大量第三方jar包。Tomcat部署了太多的应用,大量动态生成的反射类不断的被加载,直到内存满,就会出现OOM;
使用JProfiler工具分析OOM原因
- 分析Dump内存文件,快速定位内存泄漏;
- 获得堆中的数据;
- 获得大的对象等
GC回收算法
引用计数法(非重点算法)
根据每个对象的引用次数进行垃圾回收
复制算法
优点:没有内存碎片
缺点:浪费了内存空间;多了一半空间永远是空to
最佳应用场景:对象存活度较低的时候(新生区)
标记清除算法
优点:不需要额外的内存空间。
缺点:两次扫描浪费时间;会产生内存碎片。
标记压缩(优化标记清除算法)
缺点:多了一次扫描和移动对象的成本。
总结
内存效率(时间复杂度):复制算法>标记清除算法>标记压缩算法
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:标记压缩算法=标记清除算法>复制算法
没有最优的垃圾回收算法,只有最合适的算法。
年轻代:存活率低使用复制算法
老年代:区域大,存活率高则使用标记清除+标记压缩混合算法
JMM(Java内存模型)
JMM就是Java内存模型(java memory model)。因为在不同的硬件生产商和不同的操作系统下,内存的访问有一定的差异,所以会造成相同的代码运行在不同的系统上会出现各种问题。所以java内存模型(JMM)屏蔽掉各种硬件和操作系统的内存访问差异,以实现让java程序在各种平台下都能达到一致的并发效果。
- 未完待续