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JVM相关知识点

分类: 文章 • 2022-10-25 08:28:24

JVM的基本结构

JVM由三个主要的子系统构成

  • 类加载子系统
  • 运行时数据区(内存结构)
  • 执行引擎
    JVM相关知识点

类加载子系统

类的生命周期

JVM相关知识点

1、加载

将.class文件从磁盘加载到内存的过程。

2、连接
2.1、验证

验证字节码文件的正确性。

2.2、准备

给类的静态变量分配空间并赋予默认值(基本类型为基本类型的默认值，对象为null)

2.3、解析

加载类所引用的其他的类。将符号引用转变为直接引用(静态连接)。

3、初始化

为类的静态变量赋予实际的值，执行静态代码块。

4、使用
5、卸载

类加载器

BootstrapClassLoader(启动类加载器)
最顶层的加载类，由C++实现，负责加载 %JAVA_HOME%/lib目录下的jar包和类或者或被 -Xbootclasspath参数指定的路径中的所有类。

ExtensionClassLoader(扩展类加载器)
主要负责加载目录 %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。

AppClassLoader(应用程序类加载器)
面向我们用户的加载器，负责加载当前应用classpath下的所有jar包和类。

UserClassLoader(用户自定义类加载器)

类加载机制

全盘负责委托机制

当一个ClassLoader装载一个类时，除非显示地使用另一个ClassLoader，则该类所依赖及引用的类也由这个CladdLoader载入。

双亲委派机制

先让父加载器加载，如果父加载器不能加载则再由自己进行加载。
优势:防止核心库被篡改；避免类的重复加载。

运行时数据区(内存结构)

JVM相关知识点
绿色为共享区域，黄色为线程的私有区域
JVM调优主要是调堆与方法区，私有区域由JVM自动管理

1、方法区

存放静态变量、常量、类信息(构造方法/接口定义)、运行时常量池

2、堆

存放对象实例，堆有可以划分为新生代和老年代

2.1、新生代

由Eden区和两个Survivor区(From、To)组成、约占堆大小的1/3，三者大小比例为8:1:1(默认可配置)。当Eden区空间不足时触发Minor GC，通过GCRoot或引用计数算法计算出存活的对象拷贝至Survivor To区然后清理Eden和Survivor From区之后将Survivor To和Survivor From互换，并将存活的对象"年龄"加一，当有对象年龄大于等于15(默认可配)时转移到老年区。

2.1.1、引用计数

不好解决循环依赖的对象

2.1.2、GCRoot

从“GC Roots”对象开始向下搜索，如果一个对象引用链上，说明该对象可以被回收。“GC Roots”对象包括：

  • 虚拟机栈中局部变量表中引用的对象
  • 方法区中类的静态变量、常量引用的对象
  • 本地方法栈中 JNI (Native方法)引用的对象

JVM相关知识点
程序计数器： 用来表示当前执行的是哪条指令
局部变量表： 用来存放当前执行方法的局部变量的值
操作数栈： 用来执行操作命令
动态链接： 将符号引用转化为直接引用的过程。因为在编译时，java类并不知道所引用的类的实际地址，因此只能使用符号引用来代替。
方法出口： 记录方法调用者的引用

执行引擎

GC算法

1、标记清除算法

标记需要清除的对象后清除。
劣势：时间效率低；空间碎片化。

2、复制算法

保留一块大小相同的内存区域，将保留的内存复制到未启用的区域后清空原区域。新生代的算法。

3、标记整理算法

标记需要清除的对象后清除完成之后进行整理。老年代的算法。

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