JVM虚拟机(入门)

深入理解JVM：内存结构与垃圾回收

最新推荐文章于 2025-09-13 21:49:05 发布

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本文详细探讨了JVM的结构，包括类加载器、内存区域如堆、栈、方法区和PC寄存器等，以及垃圾回收机制。特别提到了Java8中JVM的变化，如永久代被元空间取代，并分析了如何处理OOM错误和进行JVM调优。此外，还介绍了JMM（Java内存模型）对线程安全的影响。

JVM探究

请你谈谈你对JVM的理解? java8虚拟机和之前的变化更新?
什么是OOM,什么是栈溢出StackOverFlowError?怎么分析?
JVM的常用调优参数有哪些?
内存快照如何抓取,怎么分析Dump文件?知道吗?
谈谈JVM中,类加载器你的认识?

JVM的位置
JVM的体系结构
类加载器
- 作用：加载Class文件, .java 编译后生成.class文件

public class Car {
    // 类是模板，对象是具体的

    public static void main(String[] args) {
        Car car1 = new Car();
        Car car2 = new Car();
        Car car3 = new Car();

        System.out.println(car1.hashCode());
        System.out.println(car2.hashCode());
        System.out.println(car3.hashCode());

        Class<? extends Car> aClass1 = car1.getClass();
        Class<? extends Car> aClass2 = car2.getClass();
        Class<? extends Car> aClass3 = car3.getClass();

        System.out.println(aClass1.hashCode());
        System.out.println(aClass2.hashCode());
        System.out.println(aClass3.hashCode());
    }
}

实例的三个对象输出的hashcod是不同的
在这里插入图片描述

1.虚拟机自带的加载器
2.启动类(根)加载器
3.扩展类加载器
4.应用程序s(系统类)加载器

双亲委派机制

// 双亲委派机制： 安全保护
// 1. APP --> EXC --> BootstrapClassLoader（最终执行根加载器的）
// 如果BootstrapClassLoader中没有，则反向查找到EXC，如果仍然查询不到则再APP中照

沙箱安全机制
Native

public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        new Thread(()->{

        }, "my thread name").start();
    }

    // native : 凡是带了native关键字的，说明java的作用范围达不到，需要到底层调用C语言的库
    private native void start0();
}

PC寄存器

PC寄存器程序计数器: Program Counter Register
每个线程都有一个程序计数器,是线程私有的,就是一个指针,指向方法区中的方法字节码(用来存储指向像一条指令的地址,也即将要执行的指令代码),在执行引擎读取下一条指令,是一个非常小的内存空间,几乎可以忽略不计

方法区

方法区Method Area 方法区
方法区是被所有线程共享,所有字段和方法字节码,以及一些特殊方法,如构造函数,接口代码也在此定义,简单说,所有定义的方法的信息都保存在该区域,此区域属于共享区间;
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

数据结构
程序 = 数据结构 + 算法
栈:栈内存,主管程序的运行,生命周期和线程同步;
线程结束,栈内存也就是释放,对于栈来说,不存在垃圾回收问题
一旦线程结束,栈就Over!栈:8大基本类型+对象引用+实例的方法

三种JVM

Sun公司HotSpot Java Hotspot ™ 64-Bit Server VM (build 25. 181-b13, mixed mode)
BEA JRockit.
IBM J9 VM

堆
Heap,一个JVM只有一个堆内存,堆内存的大小是可以调节的。
类加载器读取了类文件后,一般会把什么东西放到堆中? 类,方法,常量,变量~,保存我们所有引用类型的真实对象;

堆内存细分为三个区域：
- 新生代(伊甸园区): Young/New
- 老年代 Old
- 永久区 Perm

在这里插入图片描述

GC垃圾回收,主要是在伊甸园区和养老区~假设内存满了,OOM,堆内存不够! java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space在IDK8以后,永久存储区改了个名字(元空间)

新生区、老年区
永久区（元空间）
这个区域常驻内存的。用来存放JDK自身携带的Class对象。Interface元数据，存储的是Java运行时的一些环境或类信息~，这个区域不存在垃圾回收机制，关闭JVM会释放这个区域的内存

jdk1.6 之前:永久代,常量池是在方法区;
jdk1.7:永久代,但是慢慢的退化了,去永久代,常量池在堆中
jdk1.8 之后:无永久代,常量池在元空间

元空间在计算机内存中，不在JVM中

堆内存调优

// -Xms：设置初始化内存分配的大小  默认为 1/64
// -Xms：设置最大分配的内存，默认为计算机的 1/4
// -XX:+PrintGCDetails 	打印GC垃圾回收信息
// -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError 	// oom DUMP 打印栈内存溢出问题
// -Xms1m -Xmx8m -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError
// dump生成heap文件