jmmjvm流程+细节整理

jvm运行流程

简述：
1、.java后缀的文件
2、静态编译器通过词法语法分析编译为class文件（字节码）。
3、class文件通过jvm加载到内存中，通过类加载器（双亲委派）加载。
4、在jvm内存中的表现就是对象放到堆中，类的信息、静态变量放到元数据区（java8，其他版本的类推，原理一样）
5、用户线程访问程序，线程的私有变量放到栈中，调用的本地方法（比如system.currentmills）产生的本地方法数据放入到本地方法栈，生成的对象放到堆中。
6、随着程序的运行，堆栈会进行gc。根据不同的情况进行gc。

以下针对上面的流程进行细化。【太细化可以写一本书出来，这里只是简单的细化】

1、没啥好说。
2、编译为class文件的细节。意义非凡，实现了跨平台，不是直接将代码编译为机器码，而是字节码。字节码文件时二进制流。其中每一个二进制代码都有其特殊的含义，有点像密码对照表，每一个二进制码都能从规定好的规则中找到对应的解释。
编译的步骤：加载，检查格式，准备（给静态变量分配内存空间），解析（初始化常量），初始化（给静态变量和静态代码块初始化）。
3、class加载的细节。
3.1、大的层面，所有文件的三种模式：JIT编译和解释混合执行（默认）。好处：解释执行速度快。编译执行是针对热点代码，直接编译为机器码，可以更加快速的运行（面向cpu）,得益于JIT的动态编译技术。
3.2、小的层面，具体到每个文件的加载流程。

3.3 双亲委派的原理：让爸爸先来加载，加载不了的子类再来。
双亲委派的作用（父类和子类加载器是复合模式，不是继承）：不同的类加载器加载的类不相同，即使是同一个文件，所以可以保证加载的基础类的统一；另外保证了安全性，加入用户重写了一个核心类，必须经过父类加载后才能进行加载，而父类发现这个类以及加载，所以不会再加载。
双亲委派特别说明：不是必须的加载模式。总有一些其他的场景是满足不了的。

4、加载的class在内存中的表现。
4.1 内存表现
程序计数器：没有oom，线程私有，这个和cpu的寄存器一个道理。线程执行和恢复都依赖它。保存了 程序的偏移量和行号指示器等。
虚拟机栈：有oom，记忆中的堆栈中的栈就是☞这里的局部变量，可以说记忆中的栈是虚拟机栈的子集。
本地方法栈：通过JNI调用，不受jvm控制，好处是复用非java代码。（大概的理解就是调用了非java语言编写的方法）
java堆：有oom, 需要的内存最大，线程共享，作用是来保存对象实例。需要gc回收。有新生代和老年代之分，这样分层可以做到对java对象内存做更加精细化的控制。
方法区：有oom, 作用类似于堆，保存静态变量，常量等。（java1.8已经被元空间代替）
运行时常量池：这个理解需要设计到java语言编译的运行流程。 （java1.8已经被元空间代替）

4.2 为什么有两个survivor区。
典型的空间换时间。关键词是内存碎片导致的空间和性能的损耗。
因为新生代会频繁的进行gc，所以碎片很严重，有两个surivvor区的话，每次保证有一个s区是空的，可以进行内存整理，如果只有一个的话，进行整理会耗费很多性能，空的情况直接放进去就行。

5、对象创建。

java对象底层的创建-内存布局-定位。
大概的理解：
1、创建 - cas算法分配内存。指针碰撞或者空闲列表。
2、布局：对象头header / 有效数据 / 对齐填充
3、访问使用：句柄和指针。句柄的话堆中有块句柄池用来保存对应关系。指针的话直接访问，一步到位。优点就是对象的句柄池中的地址是稳定的。指针的优点是更快。占用空间也更少。

6、gc详情。
有个前提需要知道：常规gc会导致应用不可用。
上面说了，新生代会频繁gc，这样碎片太多的话，会进行FGC（全盘gc，更加影响性能），所以为了避免这种情况，采用空间换时间。采用标记-复制算法。
原理：对所有的对象从root出发进行标记，将有标记的进行复制到另外一块空的地方（s0），并将剩下的删除，循环反复。
垃圾收集器十多种。
1.8：默认的垃圾收集器：parallel-scavegel. 又名吞吐量优先收集器。适合新手。jvm会自动调节。尽可能减少系统的停顿时间。新生代使用的是标记-复制算法。老年代采用的是标记-整理算法。是根据不同代数据不同的特性而采用改的不同算法。
1.9以上: G1。新的垃圾收集器。

对象进行回收的条件：
可达性算法。根据Gcroot是否可达。
什么是Gcroot：
1、虚拟机栈中的引用对象
2、静态属性引用的对象
3、静态常量引用的对象
4、本地方法栈中引用的对象