JVM 小结

JVM 小结

“Java与C++之间有一堵由内存动态分配和垃圾收集技术所围成的高墙，墙外面的人想进去，墙里面的人却想出来。”

java与c++区别：

• java的 类 单继承，c++多继承
• java有垃圾回收机制，不需要程序员手动释放无用内存。
• java不提供指针，更安全
• c++支持操作符重载，java不支持操作符重载，+ += 仅对String重载。

内存结构

程序计数器

• 如果线程正在执行的是一个Java方法，这个计数器记录的是正在执行的虚拟机字节码指令的地
  址；如果正在执行的是本地（Native）方法，这个计数器值则应为空（Undefined）。此内存区域是唯
  一一个在《Java虚拟机规范》中没有规定任何OutOfM emoryError情况的区域。

虚拟机栈

本地方法栈

堆

方法区

• 存放已经被加载的类信息、常量、静态变量、即时编译器编译后的代码等数据。
• 不需要连续内存，可以动态扩展
• 对方法区进行垃圾回收主要目标是对常量池的回收和对类的卸载
• 运行时常量池是方法区的一部分
• 方法区属于虚拟机实现细节，不受《Java虚拟机规范》管束，并不要求统一

运行时常量池

Class文件中除了有类的版本、字段、方法、接口等描述信息外，还有一项信息是常量池表（Constant Pool Table），用于存放编译期生成的各种字面量与符号引用，这部分内容将在类加载后存放到方法区的运行时常量池中。

永久代和元空间

• 永久代： HotSpot虚拟机选择把收集器的分代设计扩展至方法区，使用永久代来实现方法区，HotSpot的垃圾收集器能够像管理Java堆一样管理这部分内存，省去专门为方法区编写内存管理代码的工作。
• 永久代实习方法区的设计导致了Java应用更容易遇到内存溢出，因为：永久代有-XX：M axPermSize的上限，即使不设置也有默认大小。
• JDK 7的HotSpot，已经把原本放在永久代的字符串常量池、静态变量等移出，而到了JDK 8，终于完全废弃了永久代的概念，改用元空间实现。

垃圾收集

判断一个对象是否可被回收

• 引用计数
• 可达性分析

可达性分析

• GC Roots 起点搜索。
• GC Roots 一般包含：虚拟机栈中局部变量表中引用的对象，本地方法栈中 JNI 中引用的对象，方法区中类静态属性引用的对象，方法区中的常量引用的对象。

finalize()

类加载机制

类在运行期间第一次使用时动态加载，而不是一次性加载所有类。

类的生命周期

类加载：

• 加载 ： 类的完全限定名称 -> 类的二进制字节流 ;字节流表示的静态存储结构转换为方法区的运行时存储结构;存中生成一个代表该类的 Class 对象，作为方法区中该类各种数据的访问入口。
• 验证 : 确保 Class 文件的字节流中包含的信息符合当前虚拟机的要求，并且不会危害虚拟机自身的安全。
• 准备 : 准备阶段为类变量(static)分配内存并设置初始值(一般为0)，使用的是方法区的内存。
• 解析 ： 将常量池的符号引用替换为直接引用的过程。
• 初始化 : 初始化阶段才真正开始执行类中定义的 Java 程序代码;在准备阶段，类变量已经赋过一次系统要求的初始值，而在初始化阶段，根据程序员通过程序制定的主观计划去初始化类变量和其它资源。

使用
卸载

两个类相等，需要类本身相等，并且使用同一个类加载器进行加载。这是因为每一个类加载器都拥有一个独立的类名称空间。

类加载器

• 启动类加载器(Bootstrap ClassLoader), c++
• 所有其它类的加载器，使用 Java 实现

Java 开发人员 角度

• 启动类加载器 <JRE_HOME>\lib
• 扩展类加载器 <JAVA_HOME>/lib/ext
• 应用程序类加载器 它负责加载用户类路径（ClassPath）上所指定的类库