JVM

常用的JVM调优的参数

-Xms2g:初始化堆大小为2g;
-Xmx2g:堆最大内存为2g;
-XX:NewRatio=4:设置年轻代和老年代的内存比例为1:4;
-XX:SurvivorRatio=8:设置新生代Eden和Survior比例为8:2;
-XX:+UseParNewGC:指定使用ParNew+Serial Old 垃圾回收器组合;
-XX:+UseParallelOldGC:指定使用ParNew+ParNew Old垃圾回收器组合;
-XX:+UseConcMarkSweepGC:指定使用CMS+Serial Old垃圾回收器组合;
-XX:+PrintGC:开启打印gc信息;
-XX:+PrintGCDetails:打印gc详细信息。

Java内存区域

JVM包含两个子系统和两个组件，两个子系统为Class loader(类装载)、Execution engine(执行引擎)；两个组件为Runtime data area(运行时数据区)、Native Interface(本地接口)：
1、Class loader(类装载)：根据给定的全限定名类名(如：java.lang.Object)来装载class文件到Runtime data area中的method area。
2、Execution engine（执行引擎）：执行classes中的指令。
3、Native Interface(本地接口)：与native libraries交互，是其它编程语言交互的接口。
4、Runtime data area(运行时数据区域)：这就是我们常说的JVM的内存。
作用 ：首先通过编译器把 Java 代码转换成字节码，类加载器（ClassLoader）再把字节码加载到内存中，将其放在运行时数据区（Runtime data area）的方法区内，而字节码文件只是 JVM 的一套指令集规范，并不能直接交给底层操作系统去执行，因此需要特定的命令解析器执行引擎（Execution Engine），将字节码翻译成底层系统指令，再交由 CPU 去执行，而这个过程中需要调用其他语言的本地库接口（Native Interface）来实现整个程序的功能。

下面是Java程序运行机制详细说明

1、首先利用IDE集成开发工具编写Java源代码，源文件的后缀为.java；
2、再利用编译器(javac命令)将源代码编译成字节码文件，字节码文件的后缀名为.class；
3、运行字节码的工作是由解释器(java命令)来完成的。

运行时数据区

不同虚拟机的运行时数据区可能略微有所不同，但都会遵从 Java 虚拟机规范， Java 虚拟机规范规定的区域分为以下 5 个部分：
1、程序计数器（Program Counter Register）：当前线程所执行的字节码的行号指示器，字节码解析器的工作是通过改变这个计数器的值，来选取下一条需要执行的字节码指令，分支、循环、跳转、异常处理、线程恢复等基础功能，都需要依赖这个计数器来完成；
2、Java 虚拟机栈（Java Virtual Machine Stacks）：用于存储局部变量表、操作数栈、动态链接、方法出口等信息；
3、本地方法栈（Native Method Stack）：与虚拟机栈的作用是一样的，只不过虚拟机栈是服务 Java 方法的，而本地方法栈是为虚拟机调用 Native 方法服务的；
4、Java 堆（Java Heap）：Java 虚拟机中内存最大的一块，是被所有线程共享的，几乎所有的对象实例都在这里分配内存；
5、方法区（Methed Area）：用于存储已被虚拟机加载的类信息、常量、静态变量、即时编译后的代码等数据。

GC垃圾回收器

如何判断对象是否可以被回收

1、引用计数器法：为每个对象创建一个引用计数，有对象引用时计数器+1，引用释放时计数-1，当计数器为0时就可以被回收。缺点：不能解决循环引用的问题。
2、可达性分析算法：从GC Roots开始向下搜索，搜索所走过的路径称为引用链。当一个对象到GC Roots没有任何引用链时，则证明此对象时可以回收的。

垃圾回收算法

1、标记-清除算法：标记无用的对象，然后进行清除回收。缺点：效率不高，无法清除垃圾碎片。
2、复制算法：按照容量划分二个大小相等的内存区域，当一块用完的时候将活着的对象复制到另一块上，然后再把已使用的内存空间一次清理掉。缺点：内存使用率不高，只有原来的一半。
3、标记-整理算法：标记无用对象，让所有存活的对象都向一端移动，然后直接清除掉端边界以外的内存；
4、分代算法：根据对象存活周期的不同将内存划分为几块，一般是新生代和老年代，新生代基本采用复制算法，老年代采用标记整理算法。

类加载机制

类加载器

对于任意一个类，都需要由加载它的类加载器和这个类本身一同确定在JVM中的唯一性，每一个类加载器，都有一个独立的类名称空间。类加载器就是根据指定全限定名称将class文件加载到JVM内存，然后再转化为class对象。

双亲委派模型

如果一个类加载器收到了类加载的请求，它首先不会自己去加载这个类，而是把这个请求委派给父类加载器去完成，每一层的类加载器都是如此，这样所有的加载请求都会被传送到顶层的启动类加载器中，只有当父类加载无法完成加载请求(它的搜索范围中没找到所需的类)时，子加载器才会尝试去加载这个类。