JVM总结

原创于 2018-04-13 17:15:32 发布 · 335 阅读

0 ·

CC 4.0 BY-SA版权

文章标签：

#jvm #java #内存分配

JAVA 专栏收录该内容

5 篇文章

订阅专栏

本文介绍了Java中的四种内存区域，包括堆、桟、程序计数器和方法区，并详细解释了类加载机制和垃圾回收算法。重点讨论了常用的垃圾回收算法，如标记-清除算法、复制算法等。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

作为学习JVM的一个小结，肯定还有很多错误，还请多多指正

java中的内存分为四种：
- 堆：线程共享，堆中存放是对象，所有的运行时对象存放在堆中；
- 桟：java中桟的单位是桟帧，线程私有的，每个被调用的方法都会创建一个桟帧用以存放方法的局部变量，操作数桟，动态链表，方法出口等等，可分为为java方法服务的java方法桟和为本地方法服务的本地方法桟；
- 程序计数器：线程私有，相当于字节码行号指示器，用于指示需要执行的下一条指令。
- 方法区：线程共享，存放加载后的类信息，常量，静态变量，以及即时编译器JIN编译后的代码。
- 常量池：存放类中的常量，基本类型的常量和引用类型的常量（final），字符串常量以及一些以文本形式出现的符号引用；
类加载机制：
- 类加载过程：
  - 加载：通过一个类的全限定名找到对应的class文件，加载进内存，并创建对应的Class对象；
  - 验证：检查 class文件是否符合当前jvm的要求；
  - 准备：为类变量分配内存，并初始化为默认的零值；如果类变量被final修饰，则初始化为当前值；
  - 解析：将常量池中的符号引用替换为直接引用。
  - 初始化：运行代码中的赋值语句与静态块。
类加载器：
- BootstrapClassLoader：启动类加载器，由c++实现，jvm自身的一部分，负责加载jre/lib/下面的标准类；
- ExtClassLoader:扩展类加载器，由java 语言实现，负责加载 jre/ext/下面的标准类；
- AppClassLoader：系统类加载器，由java 语言实现，负责加载classpath路径下的类；
双亲委派模式：
- 即如果加载器遇到一个加载某类的请求，会将此请求委托给它的父类进行加载，如果父类不能加载再自己加载。
- 好处: 避免重复加载，核心API类型不会随意更改。
GC
- 判断对象是否存活，有两种算法：
  - 引用计数法：
    每当一个对象被引用，就将此对象的计数器+1，引用失效计数器-1,如果引用计数器为零则对象可被回收。很难解决相互引用的问题。
  - 可达性分析发（根搜索算法）：
    通过一系列称作“GC ROOTS”的对象作为起始点，将所有的对象看作节点，如果一个对象持有另一个对象的引用，就代表一个对象到另一个对象可达，从GC ROOTS开始遍历，没有被遍历到的对象代表可被回收。
  - 可作为GC ROOTS的对象：
    - 桟中方法变量的引用对象，
    - 方法区中类变量的引用对象，
    - 方法区中常量引用的对象，
    - 本地方法桟中JNI引用对象。
GC算法
- 标记-清除算法：
  - 标记存活对象，清除其余对象；容易产生内存碎片。
  - 坏处：降低内存使用率。
- 复制算法：
  - 每次使用一般=半内存空间，回收时将存活对象复制到另一半内存空间。
  - 好处：克服标记-清除算法产生内存碎片的问题；
  - 坏处：并不适合存活对象较多的场合，如老年代，浪费内存空间。
- 标记-压缩算法：
  - 标记存活对象，回收时，将将存活对象压缩到一边，清除边界外的区域。
  - 好处：克服了复制算法的空间浪费的问题。
  - 坏处：适合存活对象较多的场景，如老年代。
- 分代回收算法：
  - 根据对象的生存周期分为新生代与老年代。根据不同的代选取不同的算法，新生代使用复制算法，因为对象朝生暮死，复制对象效率高，工作量也小；老年代使用标记-压缩或者标记-清除算法。
收集器：
- serial：串行收集器：新生代使用复制算法，老年代使用标记压缩算法。
- parNew：并行收集器：新生代使用多线程，复制算法，老年代依旧使用单线程标记压缩算法。
- parallel：新生代使用复制算法，老年代使用标记压缩算法。同时让新生代和老年代都并行收集。可以控制停顿时间以及吞吐量。
- cms：并发标记清除收集器，新生代使用复制算法，老年代使用标记清除算法，由于没有对对象的移动，清除阶段可以同用户线程共同运行。
  - 初始标记：标记可达对象；单独，短暂停顿。
  - 并发标记：标记所有对象；与用户线程一起，没有停顿。
  - 重新标记：标记在并发阶段用户线程新产生的对象。单独，短暂停顿。
  - 并发清除：基于标记结果直接清除对象，与用户线程一起，没有停顿。
  - 并发重置：为下一次GC做准备。
  - 特点：与用户线程同时运行，导致GC阶段，系统效率下降。
    清理不彻底。