初探JVM

最新推荐文章于 2022-11-04 00:00:00 发布

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分类专栏： JVM

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JVM的位置

JVM也是一个软件，运行在操作系统之上
在这里插入图片描述

java文件的运行过程：

.java文件---->.class文件---->jvm

在这里插入图片描述

JVM体系结构

在这里插入图片描述

垃圾回收在方法区和堆中

类加载器

作用：加载.class文件

在这里插入图片描述

类加载器的种类（等级从高到低）

jvm自带的加载器:

1.启动类（根）加载器(Bootstrap ClassLoader)用来加载java核心类库，无法被java程序直接引用。

2.扩展类加载器(extensions class loader):它用来加载 Java 的扩展库。Java 虚拟机的实现会提供一
个扩展库目录。该类加载器在此目录里面查找并加载 Java 类。

3.应用程序（系统类）加载器：你写的类一般都是它加载的。

ps:rt.jar

用户自定义的类加载器：

继承java.lang.ClassLoader

双亲委派机制

一个类先从app累加器，由等级从低到高，然后推到上一层，直到bootstrap根加载器

如果在高的加载器中找到类，则直接加载，否则再往下推，直到app加载器

Native关键字

凡是带了native关键字的，说明java的范围达不到了，需要调用底层c语言的库

凡是带了native的方法，调用时会进入本地方法栈(Native Method Stack)，调用本地方法接口调用本地方法库

JNI:java native interface，java本地接口（扩展java的使用，融合不同的语言为java所用，最初即是c,c++)

PC寄存器：

即程序计数器：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，用来指向指令的地址

方法区：被所有线程共享，所有字段和方法字节码，以及一些特殊的方法，如构造函数，接口也在这里定义，简单来说，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。

方法区存储：静态变量、常量、类信息（构造方法、接口定义）、运行时的常量池也在方法区。(static final Class 常量池)

栈

java虚拟机栈

方法先入栈，就是先执行，栈顶的方法就是正在执行的方法（main方法最先开始，最后结束）

栈存储：8大基本类型的数据，对象的引用，实例的方法

栈也叫栈内存，主管程序的运行，生命周期和线程同步。线程结束，栈内存也就释放，对于栈来说，不存在垃圾回收问题。

栈运行原理：栈帧；

栈+堆+方法区的交互关系
在这里插入图片描述

走近HotSpot

1.三种JVM

1.Sun 的 HotSpot

2.Bea 的 JRockit

3.IBM 的 J9VM

堆

Heap,一个JVM只有一个堆内存，堆的大小可以调节。

堆存储：（这里主要指不包括方法区的）对象的实例（成员变量，方法等），数组

堆内存细分：

新生区（伊甸园区） Young Generation Space Young/New
养老区 Tenure generation space Old/Tenure
永久区 Permanent Space Perm（jdk8后称为元空间）

GC垃圾回收主要是在 新生区和养老区，又分为 轻GC （新生区）和重GC，如果内存不够，或者存在死循环，就会导致 java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space

新生区是类诞生，成长，消亡的区域，一个类在这里产生，应用，最后被垃圾回收器收集，结束生命。新生区又分为两部分：伊甸区（Eden Space）和幸存者区（Survivor Space），所有的类都是在伊甸区被new出来的，幸存区有两个：0区和 1区，当伊甸园的空间用完时，程序又需要创建对象，JVM的垃圾回收器将对伊甸园区进行垃圾回收（Minor GC）。将伊甸园中的剩余对象移动到幸存0区，若幸存0区也满了，再对该区进行垃圾回收，然后移动到1区，那如果1区也满了呢？（这里幸存0区和1区是一个互相交替的过程）再移动到养老区，若养老区也满了，那么这个时候将产生MajorGC（Full GC），进行养老区的内存清理，若养老区执行了Full GC后发现依然无法进行对象的保存，就会产生OOM异常
“OutOfMemoryError ”。

新生区，老年区，永久区

新生区

新生区是类诞生，成长，消亡的区域，一个类在这里产生，应用，最后被垃圾回收器收集，结束生命。新生区又分为两部分：伊甸区（Eden Space）和幸存者区（Survivor Space），所有的类都是在伊甸区被new出来的，幸存区有两个：0区和 1区，当伊甸园的空间用完时，程序又需要创建对象，JVM的垃圾回收器将对伊甸园区进行垃圾回收（Minor GC）”轻GC"。将伊甸园中的剩余对象移动到幸存0区，若幸存0区也满了，再对该区进行垃圾回收，然后移动到1区，那如果1区也满了呢？（这里幸存0区和1区是一个互相交替的过程），产生MajorGC（Full GC）再移动到养老区，如果养老区，新生区都满了，则oom"out of memoryerror"

老年区

真理：有99%的的对象都是临时对象，很多在新生区就死亡

永久区

jdk6之前:称为永久代，常量池在方法区，永久代是方法区的实现
jdk7：永久代，但是慢慢退化了，常量池在堆中
jdk8之后：无永久代，常量池在元空间

在这里插入图片描述

jvm内存查询：

  public static void main(String[] args) {
        //虚拟机试图使用的最大内存
        long maxMemory = Runtime.getRuntime().maxMemory();//以字节为单位
        System.out.println("最大内存为: "+maxMemory/1024/1024+"MB");

        //返回JVM的总内存
        long totalMemory = Runtime.getRuntime().totalMemory();
        System.out.println("初始化占的内存为："+ totalMemory/1024/1024+"MB");

        //-Xmx 设置最大内存大小   1/4
        //-Xms 设置初始分配大小   1/64
    }