JVM简略学习笔记

一、JVM体系结构

HotSpot

  参考Java 常量池详解（一）字符串常量池_new hilbert()的博客-优快云博客_java常量池和字符串常量池

二、类加载器 ClassLoader

bootstrap classloader(c++) ->

加载 %JAVA_HOME%/lib目录下的 jar 包和类或者被 -Xbootclasspath参数指定的路径中的所有类。

extension classloader  ->

加载 %JRE_HOME%/lib/ext 目录下的 jar 包和类，或被 java.ext.dirs 系统变量所指定的路径下的 jar 包。

application classloader ->

加载当前应用 classpath 下的所有 jar 包和类。

user classloader

双亲委派机制：向上检查是否加载过，向下进行加载。

如果一个类加载器收到了类加载请求，它并不会自己先去加载，而是把这个请求委托给父类的加载器去执行，如果父类加载器还存在其父类加载器，则进一步向上委托，依次递归，请求最终将到达顶层的启动类加载器，如果父类加载器可以完成类加载任务，就成功返回，倘若父类加载器无法完成此加载任务，则向下寻找可以加载的加载器。

沙箱安全机制：外部代码在权限低的区域运行。

加载过程：加载-->连接（验证-->准备-->解析）-->初始化。

三、方法区 Method Area

static 、final 、Class模板 、常量池

四、栈 Stack

线程级别，线程结束，栈内存释放，不存在垃圾回收问题。

存放内容：8种基本数据类型、对象引用、形参实参等局部变量。

一个对象实例化的过程：

参考Java对象的实例化过程 - HelloJava菜鸟社区

五、堆 Heap

一个jvm只有一个堆内存，大小可调节。

默认情况下，分配的总内存为电脑内存的1/4，初始化内存为1/16。

可通过参数设置：-Xms1024m(初始化内存) -Xmx1024m(分配总内存)。

保存new出来的实例化对象。

分为三个区域：

1.新生区（伊甸园区 Eden） Young/New

（伊甸园区+幸存0区+幸存1区）

伊甸园区是对象诞生的地方，伊甸园区满了会进行轻GC，部分死亡，剩下的进入幸存0区、幸存1区。

2.养老区 Old

伊甸园区+幸存0区+幸存1区都满了会进行重GC，幸存下来的进入养老区。

通过参数 -XX:MaxTenuringThreshold=15 ，设置经过15次GC还存活后进入老年区。

新生区、养老区都满了会OOM（OutOfMemory）。

PS:一般99%的对象都是临时对象！

3.永久区 Perm（持久代）

常驻内存，存放JDK自带的Class对象，Interface元数据，Java运行时的一些环境或类信息，不存在垃圾回收，关闭JVM后释放内存。逻辑上属于堆，但实际上不在堆中，非堆。

如果一个启动类加载了大量的第三方Jar包，Tomcat部署了大量的应用，大量动态生成的反射类，这些不断被加载可能会出现OOM。

JDK1.6之前：永久代，常量池在方法区；

JDK1.7 ：永久代，慢慢退化，常量池在堆中；

JDK1.8之后：元空间，常量池在元空间，不占用堆内存，只和本地内存有关。

PS:GC立即回收主要在伊甸园区和养老区。

JDK8以后永久区改为元空间。

六、垃圾回收 GC

回收哪些？

引用计数法：判断哪些对象引用数为0，进行GC。（弊端 对象间循环引用）

可达性分析：判断哪些对象没有到GC Roots的引用链。

引用类型：

强引用 即使OOM也不回收

软引用 内存不够时回收

弱引用 GC时扫描到就回收

虚引用 主要用来跟踪对象被垃圾回收的活动，和引用队列（ReferenceQueue）联合使用

GC四大算法：

1.复制算法

在新生区，伊甸园区幸存下来的进入to区（幸存1区），from区（幸存0区）中的复制到to区，然后to区变为from区，原from区变为to区（谁空谁是to）。

-XX:MaxTenuringThreshold=15 15次GC后存活的进入老年区。

        

优点：没有内存碎片

缺点：浪费内存空间（to区）

最佳使用场景：对象存活度较低；新生区。

2.标记清除算法（CMS收集器 并行）

 优点：不需要额外空间；

缺点：两次扫描，浪费时间，会产生内存碎片。

3.标记整理（压缩）算法

4.分代收集算法（最合适）（G1收集器）

新生代：存活率低->复制算法

老年代：区域大、存活率高->标记清除（碎片不多时）+标记压缩（碎片过多时）

对比：

时间效率：复制>标记清除>标记压缩

内存整齐度：复制=标记压缩>标记清除

内存利用率：标记压缩=标记清除>复制

 

七、Java内存模型 JMM

volilate：关键字，保证共享对象可见性，线程在工作内存更新数据后主内存也要更新，只能用于修饰变量，性能比synchronized要好，多线程访问volatile不会发生阻塞，而sychronized会出现阻塞。

synchronized：关键字，保证可见性和原子性，可以修饰变量、方法以及代码块。

lock：接口，保证可见性和原子性。