JVM详解

一、JVM的位置及体系结构

    JVM作用在操作系统之上，而Java程序作用在jvm之上，其他的程序则与jvm并列

二、类加载器，及双亲委派机制

1.类加载器

作用：加载Class文件 -> new Student();实例的引用放在栈里，具体的对象放在堆里

点击查看代码

package com.Tang.jvm;

public class Car {
    public static void main(String[] args) {
        Car car1 = new Car();
        Car car2 = new Car();
        Car car3 = new Car();

        System.out.println(car1.hashCode());
        System.out.println(car2.hashCode());
        System.out.println(car3.hashCode());
        System.out.println("=======");

        Class<? extends Car> aClass = car1.getClass();
        System.out.println(car1.getClass().hashCode());
        System.out.println(car2.getClass().hashCode());
        System.out.println(car3.getClass().hashCode());
        System.out.println("=======");

        ClassLoader classLoader = aClass.getClassLoader();
        System.out.println(classLoader);//jak1.8java.lang下有本地的ClassLoader类，因此AppClassLoader在其中
        System.out.println(classLoader.getParent());//PlatformClassLoader 存在与jre中的ext文件下
        System.out.println(classLoader.getParent().getParent());//Bootstrap中(rt.jar)中没有找到Car类所以返回的是null
        
    }
}

运行结果图

2.双亲委派机制

原理：在一个类运行之前会在当前加载器类型往上找(bootStrap > PlatformClassLoader >AppClassLoader)，然后运行程序之后如果在最顶层没有找到该类，则又会逐层往下找，直到AppClassLoader

点击查看代码

package java.lang;

public class String {
    //虽然在AppClassLoader中也就是本代码中有String类，但是在类运行之前还会往上找该类是否存在，最后在bootStrap中也找到了官方的String，最后在这里运行
    public String toString() {
        return "hello";
    }

    public static void main(String[] args) {
        String s = new String();
        s.toString();
    }
}

运行结果图

点击查看代码

package com.Tang.jvm;

public class Student {
    @Override
    public String toString() {
        return "hello";
    }

    public static void main(String[] args) {
        Student student = new Student();//在new Student 之后会现在bootstrap中找，发现没有这个类，然后去ext中去找，发现也没有，最后只能在当前应用下运行
        System.out.println(student.toString());
    }
}

三、Native、方法区

1.Native

    凡是带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，调用本地接口 JNI。     JNI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，于是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，加载本地方法库中的方法通过JNI

四、堆

1.堆的基本概念

    Heap,一个JVM只有一个堆内存，堆内存的大小是可以调节的。     类加载器读取了类之后，一般会把类，方法，常量，变量，放到堆中。类，方法，常量，变量，保存我们所有引用类型的真实对象。     垃圾的产生：比如Test test = new Test()；存放在栈中的test若一次调用之后很久不会用到，那么该引用的值比如对应的年龄和姓名的值都存放在堆中，此时这些信息都会在堆中产生垃圾     堆内存中还要细分为三个区域： （1）新生区（伊甸园区） （2）养老区 （3）永久区

GC垃圾回收，主要是在伊甸园区和养老区，如果内存满了，就会报堆内存不够！如下图：

在jdk8以后，永久存储区改了个名字叫元空间

2.新生区

类：诞生和成长的地方，甚至死亡     所有对象都是在这里new出来的，若此地方对象数量已经达到该区容量的最大值，则会触发一次轻GC，也就是垃圾回收，在这过程中可能会有一些引用还会继续使用，所以会存活下来，活下来的进程就会进入幸存者区（属于新生区下的一个区），若幸存区也满了又会进入养老区，若养老区还新生区都满了就会触发一次重GC

2.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虚拟就会释放这个区域的内存。  在永久区蹦的情况：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，如果不断的被加载，直到内存满，就会出现OOM异常     jdk1.6之前：永久代，车行两次是在方法区     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

点击查看代码

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\t"+(max/(double)1024/1024)+"MB");
        System.out.println("total="+total+"字节\t"+(total/(double)1024/1024)+"MB");
        //默认情况下：分配的总内存(最大内存)是电脑内存的1/4,而初始化的内存为1/64
    }

运行结果图

当遇到OOM(也就是内存溢出)时，解决方法如下：
    (1)尝试扩大内存，看是否还会继续报错
    (2)若继续报错，分析内存，看一下哪个地方出现了问题(可能是死循环造成空间的无限占用)