原文链接：https://blog.csdn.net/qq_39355828/article/details/112536735 (opens new window)

JVM初步学习

参考 https://www.bilibili.com/video/BV1iJ411d7jS?p=14

1.基础知识

1.JVM运行在操作系统上，包含在jre里。

jvm调优主要在堆，方法区有一小部分。

2.类是一个模板是抽象的 对象是具体的,模板只有一个，对象创建后就有不同的地址

2.类加载器：

作用：加载.class文件 新建的对象放在堆里面，引用地址放到栈中，其引用指向堆里面对应的对象

public class Solution
{
    public static void main(String[] args) {
        Solution s1=new Solution();
        Solution s2=new Solution();
        Solution s3=new Solution();
        System.out.println(s1.hashCode());
        System.out.println(s2.hashCode());
        System.out.println(s3.hashCode());
        Class<?extends Solution>as1=s1.getClass();
        ClassLoader classLoader=as1.getClassLoader();
        System.out.println(classLoader);
        System.out.println(classLoader.getParent());
        System.out.println(classLoader.getParent().getParent());
    }
}

1）虚拟机自带的加载器

2）启动类（根）加载器 Bootstrap ClassLoader

3）扩展类加载器 Extension ClassLoader

4）应用程序（系统类）加载器 Application ClassLoader

3.双亲委派机制

检查顺序从下至上，加载顺序从上到下。

如果一个类加载器需要加载类，那么首先它会把这个类请求委派给父类加载器去完成，每一层都是如此。一直递归到顶层（启动类加载器），当父加载器无法完成这个请求时，子类才会尝试去加载。

4.沙箱安全机制

控制远程代码执行的权限。

5.native关键字

包含native关键字的方法，说明java的作用范围不到了，会去调用底层c语言的库。

会进入本地方法栈。调用本地方法接口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++

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，通过JNI加载本地方法库中的方法

6.方法区

是被所有线程共享的，所有的字段和方法字节码，以及一些特殊方法，如构造函数，接口代码也在此定义，简单说，所有定义方法的信息都保存在该区域，此区域属于共享空间

存储内容：static、final、.class、常量池

7.JVM中的栈

一旦线程结束，栈就结束了，内存释放。无限递归调用导致栈溢出

栈：数据结构；先进后出

队列：先进先出（FIFO）

main（）先执行后结束——在栈中执行

栈：又称栈内存，主管程序的运行；生命周期和线程同步；线程结束，栈内存释放，不存在垃圾回收。

栈中存放：8大基本类型+对象引用+实例方法

栈的运行原理：栈满了StackOverflowError

存储：8大基本类型 + 对象引用 + 实例的方法

8.三种JVM

• Sun公司：HotSpot
• BEA：JRockit
• IBM:J9 VM

9.堆 heap

一个JVM只有一个堆，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，保存所有引用类型的真实对象放到堆中。

垃圾回收：轻量级GC，重量级GC(Full GC)

10.堆内存

分为三个区域：新生区（伊甸园区Eden Space；幸存0区，幸存1区）、养老区、永久存储区。

GC垃圾回收，主要在伊甸园区和养老区

假设内存满了OOM，java.lang.OutOfMemoryError

在JDK8以后，永久存储区叫元空间

11 新生区、永久存储区、堆内存调优

• 新生区、类的诞生和成长的地方，甚至死亡 99%的对象都是临时对象

  • 伊甸园区Eden Space：所有对象都在伊甸园区new出来的！ 满了会触发轻GC
  • 幸存0区
  • 幸存1区

• 养老区Old：新生区幸存的，杀不死的

• GC垃圾回收主要在伊甸园区和养老区

• 永久存储区Perm：这个区域是常驻内存的，用于存放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。这个区域不存在垃圾回收，关闭虚拟机就会释放这个区域的内存。

  -jdk1.6之前：永久代，常量池在方法区之中

  -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：无永久代，常量池在元空间（方法区/非堆） 一个启动类加载了大量的第三方jar包；tomcat部署了大量的应用；大量动态生成的反射类；不断地被加载，直到内存满，会导致这个区域崩溃，出现OOM，堆内存满了

  

默认的情况下：分配的总内存 是电脑内存的1/4；而初始化的内存：1/64

long max=Runtime.getRuntime().maxMemory();//字节1024*1024*1024
        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");

OOM：

1）尝试扩大堆内存看结果

2）分析内存，看一下哪个地方出了问题（专业工具）

Xms1024m Xmx1024m -XX:+PrintGCDetails

在一个项目中，突然出现了OOM故障，那么该如何排除？研究为什么出错

看到代码的第几行出错，内存快照分析工具，MAT，jprofiler

一行行测试代码（不现实）

jprofiler作用：

1）分析dump内存文件，快速定位内存泄露

2）获得堆中的数据

3）获得大的对象

元空间：逻辑上存在 物理上不存在

12.GC 引用计数法

JVM在进行GC时，并不是对这三个区域统一回收，大部分时候，回收都是新生代。

轻GC：普通的GC

重GC：全局的GC (full GC)

引用计数器：每个对象都记录使用次数，清除使用次数为零的算法。微软，python，

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13-GC_复制算法

谁空谁是to

1。每次GC都会将Eden活得对象移到幸存区中，一旦Eden区被GC后，就会是空的。

2.如果空的相等，就把from移动到to，

当一个对象经历了15（-XX:MaxTenuringThreshold）次GC,都还没有死，进入老年代

年轻代主要使用复制算法。

好处：没有碎片

坏处：浪费内存空间，多了一半空间是空的，极端下，对象百分百存活，操作移动复杂

3.再优化:压缩

为了防止内存碎片产生，再次扫描，向一端移动存活的对象

标记清除压缩：先标记清除几次再压缩

14-标记压缩清楚算法

1.扫描对象，对活着的对象标记

2.清除：对没有标记的对象进行清除

优点：不需要额外空间

缺点：两次扫描，浪费时间，会产生内存碎片。

15-总结

内存效率：复制算法>标记清除算法>标记压缩算法（时间复杂度）

内存整齐度：复制算法=标记清除算法>标记压缩算法

内存利用率：标记压缩算法=标记清除算法>复制算法

GC:分代收集算法

年轻代：存活率低，使用复制算法

老年代：区域大，存活率高 使用标记清除（内存碎片不是太多）+标记压缩 混合实现