JVM系统优化实践（1）：JVM概览

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这是多年之前做过的学习笔记，今天再翻出来，觉得仍然是记忆犹新。「独乐乐不如众乐乐」，就拿出来分享给「众乐乐」吧。

目前大多数Java工程师都面临一个共同的问题：对JVM的了解非常贫乏，尤其是对实际生产环境中的优化几乎就是完全没有任何经验。加上JVM的相关资料也较为稀缺，完全没有任何真正系统化讲解JVM生产实践的技术资料。

这里聚集了多个真实的JVM优化案例，每个案例都从背景开始，通过现场故障还原，一步步分析、排查和定位每个问题，包括解决问题的过程中涉及到的底层JVM原理的剖析。同时通过大量真实案例的手动实践和演练，逐步积累起丰富的排查经验。

通过这种分析、思考、动手及反复练习的方式，培养工程师的思维能力和动手能力，最终让每个工程师都有如下能力：

1、可以在指导和协助下完成所负责项目的JVM优化；

2、遇到线上生产环境问题，至少可以有思路、方法和手段去定位、分析、排查、解决，而不是茫然无措；

3、清楚该怎么动手，也明白背后的JVM底层原理；

4、至少有一些真实或接近真实案例的经验积累。

启动一个JVM进程时，JVM会经历如下过程：

 

 

也就是：

 

 

 

当需要用到它的时候再加载，而不是从一开始就加载进来。这其实就是单例模式中的「懒汉模式」：

 

 

在验证阶段，JVM会校验加载进来的.class文件是否符合规范：

 

 

验证完毕之后，在准备阶段会给类及（包括static修饰的）变量分配内存空间（仅仅是分配并给一个默认的初始值）：

 

 

而到了解析阶段，会把符号引用替换为直接引用：

 

 

所以，在初始化阶段，JVM会进行类初始化及准备静态代码块（准备阶段的变量在此赋值）。那什么时候初始化一个类呢？以下时机一定会进行初始化动作：

1、new Object()；

2、包含main()方法的类；

3、如果某个类的父类还未初始化，那就必须要先初始化其父类。

初始化过程：

 

 

到了类加载器这一步，Java中有这么几种类加载器：

1、Bootstrap ClassLoader：启动类加载器，加载Java核心类（lib中的类）；

2、Extension ClassLoader：扩展类加载器，加载lib\ext中的类；

3、Application ClassLoader：应用程序类加载器，加载ClassPath环境变量；所指定路径中的类；

4、自定义类加载器：根据用户自定义需求加载类。

这会涉及到JVM的「双亲委派机制」。所谓「双亲委派机制」就是：

1、先顺着继承结构往上，由父类加载所需要的类；

2、当父类没找到要加载的类时，再顺着集成结构向下，由子类加载。

 

 

OK，看到这里，可以再把JVM的类加载过程回想一遍是怎样的了。

 

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