JVM

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程序 = 数据结构 + 算法

1.JVM体系结构

JVM是在操作系统上面的，使用c/c++写的，属于JRE
JVM组成：方法区(Method Area)，Java栈(Java stack)、本地方法栈(Native Method)、堆(Heap)、程序计数器
JVM调优99%是在方法区和堆，其中的99%是在堆中

栈一般存放引用，放对象在堆中的地址
堆一般存放new的对象和数组
在这里插入图片描述

类的加载过程

在这里插入图片描述

类是模板(只有1个)，对象是具体的(很多个)

2.双亲委派机制，主要是保证安全

类加载器：App(应用程序加载器)–>Ext(扩展加载器)–>Boot(根加载器)
双亲委派（先向上委派，再向下委派；也就是请求向上，加载向下）：

类加载器收到类加载的请求，类加载器保证线程安全
将请求向上委派给父类加载器，一直向上委派，直到跟加载器
启动加载器检查是否能加载当前这个类，能加载就结束，使用当前的加载器，不行就向下通知子加载器加载
重复3，直到在App(应用程序加载器)中查找，
如果没找到就报异常ClassNotFound

可以想象啃老族，父母没有才会自己动手
如果java的同包同类名的类(String):实例化会怎么样
报异常：找不到main方法,因为双亲委派机制（在root根加载器就查找到了这个类）

为啥程序中获取不到跟加载器的信息

因为java底层是用C、C++写的，java调用不到

3.沙箱安全机制

Java安全模型的核心，限制程序运行的环境，将Java代码限定在JVM特定的运行环境中，严格限制代码对本地资源访问（主要限制系统资源访问）
双亲委派机制实现沙箱安全机制

4.Native和方法区

带Native关键字的，说明Java作用范围达不到了，会去调用底层C语言的库，进入本地方法栈，调用本地方法的本地接口(JNI)
方法区：被所有线程共享，所有定义的方法的信息都保存在该区域，此区域属于共享区域

静态变量、常量、类信息(构造方法、接口定义)、运行时的常量池存在方法区中，但是实例变量存在堆内存中，和方法区无关

JNI：扩展Java的使用，融合不同的编程语言为Java所用（本地方法栈登记native方法，执行的时候通过这个调用本地方法接口JNI）

Java的本质是值传递

5.栈和队列

栈：先进后出(main方法):喝多了吐
- 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，不存在垃圾回收机制（线程级）
- 存放：8大基本类型+对象引用+实例的方法
队列：先进先出(FIFO):吃多了拉
栈溢出：就是两个方法互相调用对方，一直往栈里面压，导致栈被压满了

6.堆

Heap，一个JVM只有一个堆，堆内存可以调节（调优）
存：类、方法、常量、变量、引用类型的真实对象

分区

GC垃圾回收主要是在伊甸园区和养老区（jdk8以后永久存储区叫元空间）

通过代码获取堆空间大小

发现总空间=eden+old，没有meatspace的空间，即逻辑上元空间存在堆中，但物理上不存在堆中
在这里插入图片描述

GC调优主要是堆：
VM options:-Xms8m -Xmx8m -XX:+PrintGCDetails
PrintGCDetails:印GC垃圾回收信息
Xms:设置初始化内存分配大小，1/64 对应于Xmax
Xmax:设置最大分配内存：默认1/4 对应电脑内存

7、GC垃圾回收

新生区：伊甸园区(Eden)、幸存0区(from)、幸存1区(to)，from和to会相互转化，谁是空的谁就是to

当一个对象经过15(可设置)次GC都还没死，就会进入养老区

养老区
永久区(JDK8以后改成了元空间)：常驻内存，用来存放JDK自身携带的Class对象，方法区，Interface元数据以及Java运行时的一些环境和类对象，不存在垃圾回收，关闭虚拟机释放内存

GC垃圾回收，主要是在伊甸园区和养老区

内存分析插件

内存快照分析工具：能看到第几行代码出错(Jprofiler,eclipse的MAT)

分析Dump内存文件，快速定位内存泄露

Xms1m -Xmax8m -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError

打印OOM栈溢出的信息，生成profile文件
获得堆中的数据及大的对象

7.题目

JVM的内存模型和分区~详细到每个区放什么？
堆的分区：Eden、from、to、老年区，特点？
GC的算法？
- 引用计数器:给每个对象都配对一个计数器，引用就+1，为0就销毁，会造成很大消耗
- 复制算法：主要用在新生区（from和to），如果from和to都有对象，就可以把from的对象复制到to中，然后from变成to(to必须一直为空，谁空谁是to)；默认值：当一个对象经历了15次gc还没死，就进入养老区
  - 好处：没有内存碎片
  - 坏处：浪费了一半内存(多了一半是to区)
  - 复制算法使用场景：对象存活率较低的区域
- 标记清除法：对有引用的对象标记，对没有标记的对象清除
  - 优点：不需要额外的空间
  - 缺点：两次扫描，浪费时间，会产生内存碎片
- 标记压缩：再次扫描，将存活的对象移动到一端，解决标记清除的内存碎片问题（多了移动的成本）（再优化：多进行几次GC，再进行压缩）