【Java中的JVM】(待整理)

1、JVM相关

1、JVM的功能：

      a.通过ClassLoader寻找和装载class文件

      b.解释字节码成为指令并运行，提供class文件运行环境

      c.进行运行期间垃圾回收

      d.提供与硬件交互的平台

2、垃圾回收：

1)虚拟器线程等待JVM到达安全点之后出现，操作必须在独立的线程里执行，因为当堆修改无法进行时，线程需要JVM位于安全点。VMThread包括stop-the-world垃圾回收、线程栈dump、线程暂停、线程偏向锁(basicObjectLock)解除。

2)safePoint安全点可以挂起线程，防止线程无限运行，一般位于循环末尾(防止大循环)、方法返回前、调用方法的call之后、抛出异常的位置。

3)safepoint 只能处理一些正在运行的线程，对于一些sleep()或block()的线程会被添加到safe region区域。标记safe region。当它被唤醒时，应该先检查GC是否完成操作。

4)GC的时候，所有进入safepoint的线程会在一个Thread.lock锁阻塞，直到当JVM的GC完成操作，JVM释放锁，阻塞的JAVA线程才能运行。

5)GC线程：这些线程支持JVM中不同的垃圾回收活动。

6)对象的回收：对象、数组存放在JVM堆中，分为新生代和老年代。新生代分为三个区，一个Eden、两个survivor，对象创建之后存在Eden(容量很大的对象可以创建到老年代)。新生代会执行MinorGC，98%的对象会被回收，不被回收的对象转移(复制算法)到一个survivor中，然后等待下一次MinorGC，GC之后Eden剩下的对象和survivor中的对象都被转移到另一个servivor中，对象就在两个survivor中不断转换。直到经历15次MinorGC才能进入老年代(old)。old中会执行FullGC，但比MinorGC的执行频率要低很多。FullGC一般耗时为MinorGC的22.89倍。新生代一般18M，老年代一般42M。

7)垃圾回收由新生代和年长代协作，称为分代回收，分别采用复制算法和标记整理算法。

  复制算法：两个区域A和B,初始化对象在A,继续存活的对象被转移到另一个区。用在新生代的回收上。新生代分为一个Eden、两个survivor区。

  标记整理算法：一块区域，对所有的对象进行标记(可达性标记)，然后回收不可达对象，因为不是复制转移算法，所以会出现碎片。整理算法可以将碎片空间进行整理，整理出更大的内存空间存放更大的独享。

7)对象的回收机制：当前对象是否回收，主要是采用可达性分析，如果不可达，会进行一个F-Queue队列之中，在finalize方法执行过程中，会进行第二次标记是否可达，选择自救还是回收。垃圾回收线程在jvm中优先级相当的低。

8)程序开发者只能推荐JVM进行回收，但何时回收，回收哪些不能控制，-->可通过system.gc()来建议gc回收。垃圾回收只是回收不再被使用的JVM内存，与内存是否溢出没有直接关系。

9)真正宣布一个对象死亡：第一次标记-->调用finalize方法-->第二次gc回收。

10)各版本的垃圾回收器：

单线程收集器，在进行垃圾收集时，必须暂停其他所有的工作线程，直到它搜集结束。

多线程收集器，

  jdk1.3  Serial New收集器：针对新生代，单线程收集器(使用复制收集算法)

  jdk1.4  Parallel New收集器：并行回收，多线程收集器(新生代和年长代采用不同的算法)。

  jdk1.4  Paraller Scavenge：并行,新生代多线程，吞吐量最大化，精确控制吞吐量。 吞吐量=运行用户代码/CPU运行时间(用户代码+垃圾回收)

  jdk1.5  CMS(Concurrent Mark Sweep)目标：最短回收停顿时间。(标记-清除)

  jdk1.5  Serial Old老年代版本，它同样是一个单线程收集器，(使用标记整理算法)

  jdk1.6  Parallel Old并行,注重吞吐量以及CPU资源敏感的场合，可以优先考虑Parallel      Scavenge+Parallel Old收集器组合。

  jdk1.7  G1并行与并发、分代收集、空间整合、可预测的停顿，有意代替GMS。(整体标记整理，局部采用复制)

11)内存泄漏(Memory leak)是指一个不再被使用的对象或者变量还在内存中占用存储空间，在java语言中引入垃圾回收机制，有GC负责进行回收不再使用的对象，释放内存。但还是会出现内存泄漏，主要有两个情况：1)堆中申请的空间没有释放，2)对象仍保留连接引用(例如数据库连接)

12)内存泄漏的原因：如数据库连接、网络连接、IO连接，不再使用时如果连接不释放容易造成内存泄漏。释放对象时往往没有删除响应的监听器，可能造成内存泄漏。

13)内存溢出(OOM)是指程序在申请内存时没有足够的内存供使用，进而导致程序奔溃。内存泄漏最终导致内存溢出。

 

2、JVM维护了一个数据结构，记录了所有的线程，所以它可以快速检查所有线程的状态。

3、JVM通过控制主内存与每个线程的本地方法内存之间的交互，为java提供内存可见性(保证线程通信)。

4、如果使用jconsole或其他调试器，会看到很多线程在后台运行，主要有JVM线程、触发main方法的主线程以及主线程创建的其他线程一起运行。

5、JVM有两种执行方法：解释型和编译型(JIT)

在JIT执行方式下，将safepoint的检查代码加入到本地代码，当JVM需要线程进入safepoint时，只需要设置标志位，运行到标志位，如果标志位被设置则进入safepoint。

在解释型执行下，JVM会设置一个2字节的dispatch tables解释器，执行过程中会经常检查这个dispatch tables，当有请求发生时，则让线程进入safepoint。

 

6、周期性任务线程：该线程负责定时器事件(也就是中断)，用来调度周期性操作的执行。

7、编译器线程：这些线程在运行时将字节码动态编译成本地平台相关的机器码。

8、信号分发线程：这个线程接收发送到JVM的信号并调用适应的JVM方法处理。

 

9. 虚拟机中的线程图示：

 

 

操作系统分配给每一个线程2G的内存，2G = 堆内存+方法区+程序计数器+本地栈+线程栈

一般线程栈有1000-2000栈帧就够用于递归，如果发生内存溢出==没有多余的内容分配给新对象，可以适当的减少栈的容量，来扩大堆的容量。

 

 10. JVM中的堆栈划分：

  配置信息： -Xmx10240m -Xms10240m -Xmn5120m -XXSurvivorRatio=3 

参数含义：  

   -Xmx  ==》最大堆大小   10240

   -Xms  ==》初始化堆大小  10240

   -Xmn  ==》年轻代大小    5120

新生代包括Eden 和 Survivor 一共三个区。

   -XXSurvivorRatio ==》年轻代中Eden区和Survivor区的大小比值 

Eden区  3072     两个Survivor区 2048

 所以每个 Survivor 的大小为 1024 m