JVM学习笔记

最新推荐文章于 2025-12-28 18:05:40 发布

原创最新推荐文章于 2025-12-28 18:05:40 发布 · 455 阅读

CC 4.0 BY-SA版权

文章标签：

本文详细介绍了Java虚拟机（JVM）的内存结构，包括程序计数器、虚拟机栈、堆、方法区和直接内存，强调了它们各自的特点和作用。讨论了垃圾回收的原理，如引用计数法和可达性分析算法，以及不同类型的引用。此外，还涵盖了垃圾回收算法和调优，以及类加载和字节码技术。

概述

请添加图片描述

请添加图片描述

通过 new 关键字，创建对象都会使用堆内存
特点
- 它是线程共享的，堆中对象都需要考虑线程安全的问题
- 有垃圾回收机制
内存溢出：OutOfMemoryError
内存诊断
- jps：查看当前系统中有哪些 java 进程
- jmap：查看堆内存占用情况 jmap - heap 进程id
- jconsole：图形界面的，多功能的监测工具，可以连续监测

请添加图片描述

内存溢出
- 1.8 以前会导致永久代内存溢出
  - java.lang.OutOfMemoryError: PermGen space
  - -XX:MaxPermSize=8m
- 1.8 之后会导致元空间内存溢出
  - java.lang.OutOfMemoryError: Metaspace
  - -XX:MaxMetaspaceSize=8m
运行时常量池
- 常量池：就是一张表，虚拟机指令根据这张常量表找到要执行的类名、方法名、参数类型、字面量等信息
- 运行时常量池：常量池是 *.class 文件中的，当该类被加载，它的常量池信息就会放入运行时常量池，并把里面的符号地址变为真实地址
StringTable
- 常量池中的字符串仅是符号，第一次用到时才变为对象
- 利用串池的机制，来避免重复创建字符串对象
- 字符串变量拼接的原理是 StringBuilder
- 字符串常量拼接的原理是编译期优化
- 可以使用 intern 方法，主动将串池中还没有的字符串对象放入串池
  - 1.8 将这个字符串对象尝试放入串池，如果有则并不会放入，如果没有则放入串池，会把串池中的对象返回
  - 1.6 将这个字符串对象尝试放入串池，如果有则并不会放入，如果没有会把此对象复制一份，放入串池，会把串池中的对象返回

常见于 NIO 操作时，用于数据缓冲区
分配回收成本较高，但读写性能高
不受 JVM 内存回收管理
分配和回收原理
- 使用了 Unsafe 对象完成直接内存的分配回收，并且回收需要主动调用 freeMemory 方法
- ByteBuffer的实现类内部，使用了 Cleaner（虚引用）来监测 ByteBuffer对象，一旦 ByteBuffer 对象被垃圾回收，那么就会由 ReferenceHandler 线程通过Cleaner的clean方法调用freeMemory来释放直接内存

引用计数法
可达性分析算法
- Java 虚拟机中的垃圾回收器采用可达性分析来探索所有存活的对象
- 扫描堆中的对象，看是否能够沿着 GC Root对象为起点的引用链找到该对象，找不到，表示可以回收
四种引用
- 强引用：只有所有 GC Roots 对象都不通过【强引用】引用该对象，该对象才能被垃圾回收
- 软引用（SoftReference）：仅有软引用引用该对象时，在垃圾回收后，内存仍不足时会再次出发垃圾回收，回收软引用对象，可以配合引用队列来释放软引用自身
- 弱引用（WeakReference）：仅有弱引用引用该对象时，在垃圾回收时，无论内存是否充足，都会回收弱引用对象，可以配合引用队列来释放弱引用自身
- 虚引用（PhantomReference）：必须配合引用队列使用，主要配合 ByteBuffer 使用，被引用对象回收时，会将虚引用入队，由 Reference Handler 线程调用虚引用相关方法释放直接内存
- 终结器引用（FinalReference）：无需手动编码，但其内部配合引用队列使用，在垃圾回收时，终结器引用入队（被引用对象暂时没有被回收），再由 Finalizer 线程通过终结器引用找到被引用对象并调用它的 finalize 方法，第二次 GC 时才能回收被引用对象