jvm学习

什么是 JVM ?

定义： Java Virtual Machine - java 程序的运行环境（java 二进制字节码的运行环境）

好处：

• 一次编写，到处运行
• 自动内存管理，垃圾回收功能
• 数组下标越界检查
• 多态

比较： jvm jre jdk

java程序的执行过程:java源码---编译---->java字节码----解释器----->机器码（交给cpu执行）

 程序计数器：

程序计数器（寄存器）

作用，是记住下一条jvm指令的执行地址

特点 ：是每个线程私有的 ，不会存在内存溢出

虚拟机栈：

定义：每个线程运行时所需要的内存，称为虚拟机栈。每个栈由多个栈帧组成，对应每次方法调用时的内存空间，每个线程只能有一个活动栈，对应着当前正在执行的方法。

问题：

        1.栈内存是越大越好吗？-Xss1M

                答：栈的内存越大，同时运行的线程越少。

        2.方法内的局部变量是否线程安全。

                答：如果方法内的局部变量没有逃离方法的作用范围，他是线程安全的（引用对象）

        3.static int x=0;属于静态全局变量，不是线程安全的，是多个线程共享的

栈内存溢出：

        栈帧过多（方法递归调用）

        栈帧过大:

将java对象转为json对象时导致栈帧过大，转换时员工内有部门，部门内有员工，无线递归，导致栈帧不断增大，导致栈内存溢出。

线程诊断：

案例一：cpu占用过多。

案例二：等了很久没有得到结果，可能发生了线程死锁。

本地方法栈：

不是由java代码编写的方法所占用的内存空间（c/c++），被native修饰的方法。

堆：

通过new关键字，创建的对象都会使用堆内存,它是线程共享的，有垃圾回收机制。

堆内存诊断：

1.jps工具：查看当前系统中有哪些java进程（jps）

2.jmap工具：查看堆内存占用情况(jmap -heap 进程id)

3.jconsole工具：图形界面的，多功能的监测工具，可以连续监测。

案例：

堆内存诊断：jvisualjvm（抓取堆内存快照进行分析）

方法区：（规范）

线程共享，存储类的相关信息，成员方法，构造器方法，成员方法，虚拟机启动时被创建，逻辑上属于堆的一部分，有不同的实现方式。jdk1.8之前永久代(实现)，jdk1.8以后元空间。也会导致内存溢出。

方法区内存溢出：

场景：使用spring,mybatis框架时会导入大量的类，就可能导致方法区内存溢出， 

 

 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，他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。

java -v helloworld.java反编译。

StringTable:

StringTable是hashTable结构，不能扩容。

 StringTable特性：

• 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
• 字符串变量的拼接原理是StringBuilder
• 字符串常量的拼接原理是编译器优化
• StringTable也会出发垃圾回收
• 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。

 StringTable性能调优：

• 调整 -XX:StringTableSize=桶个数，桶的个数越多hash冲突越低。
• 考虑将字符串对象入池，可以减少内存的占用。

直接内存：操作系统内存

• 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

直接内存的释放是由unsafe对象来管理，垃圾回收只能管理java内存。

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的内部实现类，使用了Cleaner（虚引用）来检测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来释放内存。

System.gc()为full gc，禁用显示的垃圾回收。