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JVM探究

分类: 文章 • 2024-09-08 17:42:28

JVM探究

  • 请你谈谈对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？
  • 谈谈JVM中的类加载器的认识？

  1. JVM的位置
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  2. JVM的体系结构
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  3. 类加载器

    1. 类加载器收到类加载的请求

    2. 将这个请求向上委托给父类加载器去完成，一直向上委托，直到启动类加载器

    3. 启动加载器检查是否能够加载当前这个类，能加载就结束，使用当前的加载器，否则，抛出异常，通知子加载器进行加载。

    4. 重复步骤3

      class not found

      null：java调用不到 C、C++

    作用：加载class文件–new Student();
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    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. 应用程序加载器

  4. 双亲委派机制 保证安全

    1.app–>ext–>boot(最终执行)

  5. 沙箱安全机制

  6. Native

    1. 凡是带了native关键字，说明Java的作用范围达不到，回去调用底层c语言的库
    2. 会进入本地方法栈
    3. 调用本地方法本地接口 JNI
    4. JNI作用：扩展Java的使用，融合不同的编程语言为Java所用！ C、C++
    5. 在内存区域中专门开辟了一块标记区域：native method stack，标记native方法
    6. 在最终执行的时候，加载本地方法库中的方法通过JNI
    7. java程序驱动打印机，管理系统，掌握即可，在企业级应用中较为少见！

  7. PC寄存器

    程序计数器：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，指向方法区的方法字节码（用来储存指向一条指令的地址，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。

  8. 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static、final、Class、常量池

  9. 栈：数据结构，先进后出，栈内存，主管程序的运行，生命周期和线程同步；线程结束，栈内存就释放，对于栈来说**不存在垃圾回收问题*

    一旦线程结束，栈就Over

    8大基本类型+对象引用+实例方法

    运行原理：栈帧
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    栈满了：StackOverflowError

    栈+堆+方法区 交互

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队列：先进先出（FIFO）

程序=数据结构+算法

为什么main()先执行后结束

  1. 三种JVM

    • Sun公司 HotSpot
    • BEA JRockit
    • IBM J9VM

  2. 堆

    Heap ，一个JVM只有一个堆内存，可以调节。

    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

    堆内存中还要细分为三个区域：

    • 新生区（伊甸园区）Young/New
    • 老年区
    • 永久区

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    GC垃圾回收，主要在伊甸园区和养老区

    假设内存满了，OOM，堆内存不够！OutOfMemoryError

    在JDK8以后，永久存储区改了个名字（元空间）

  3. 新生区

    • 类：诞生和成长的地方，甚至死亡；
    • 伊甸园区，所有的对象在此new出
    • 幸存者区（0，1）

  4. 老年区

    99%的对象都是临时对象！

  5. 永久区

    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，储存的是Java运行时的一些环境或类信息，这个区域不存在垃圾回收！关闭VM虚拟机，就会释放这个区域的内存。

    一个启动类，加载了大量的第三方jar包。tomcat部署了太多的应用，大量动态生成的反射类。不断地被加载，知道内存满，就会出现OOM。

    • 1.6之前：永久代，常量池在方法区
    • 1.7 ：永久代，慢慢的退化了。去永久代,常量池在堆中
    • 1.8之后：无永久代，常量池在元空间

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    突然出现OOM，排除

    • 能够看到第几行代码出错：内存快照分析工具，MAT，Jprofiler
    • Dubug，一行行分析代码

    MAT，Jprofiler作用：

    -Xms1m -Xmx8m -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError 显示dump文件

    • 分析Dump内存文件，快速定位内存泄漏
    • 获得堆中的数据
    • 获得大的对象
    • 。。。

  6. 堆内存调优

    -Xms设置初始化内存分配大小

    -Xmx 设置最大分配内存，默认1/4

    -XX:+printGCDetails 打印GC信息

    XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError 显示OOM 的dump文件

    -Xms1024m -Xmx1024m -XX:+printGCDetails

    OOM:

    1. 尝试扩大堆内存看结果
    2. 分析内存，看一下那个地方出现了问题

  7. GC

    [外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-jEkm1Tqk-1583051564886)(C:\Users\段帅鹏\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20200224182915084.png)]

    JVM在进行GC时，并不是对这三个区域统一回收。大部分时候，回收都是新生代

    • 新生代
    • 幸存区（from，to）谁空谁是to
    • 老年区

    GC两种类：轻GC（普通GC），重GC（全局GC）

    常用算法

    1. 标记清除

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    优点：不需要额外的空间。

    缺点：两次扫描，严重浪费时间，会产生内存碎片。

    1. 标记压缩

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    标记清除压缩

    先清除

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    再压缩

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    1. 复制算法

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      • 好处：没有内存碎片
      • 坏处：浪费了内存空间：多了一半空间永远是空to。假设对象100%存货（极端情况）

      复制算法最佳使用场景：对象存活度较低的时候；新生区。

    2. 引用计数器
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      总结

    内存效率：复制算法>标记清除算法>标记压缩算法（时间复杂度）

    内存整齐度：复制算法=标记压缩算法>标记清除算法

    内存利用率：标记压缩算法=标记清除算法>复制算法

    没有最优算法，只有最合适的算法----->GC:分代收集算法

    年轻代：

    • 存活率低
    • 复制算法

    老年代：

    • 区域大：存活率
    • 标记清除（内存碎片不是太多）+标记压缩混合实现

    《深入理解Java虚拟机》

    JMM

    1. 什么是JMM？

      JavaMemoryModel

    2. 他是干嘛的？

      作用：缓存一致性协议，用于定义数据读写的规则。

      JMM定义了线程工作内存和主内存之间的抽象关系：线程之间的共享变量存储在主内存（Main Memory）中，每个线程都有一个私有的本地内存（Local Memory）

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      解决共享对象可见性这个问题：volatile

    3. 该如何学习？
      作用：缓存一致性协议，用于定义数据读写的规则。
      JMM定义了线程工作内存和主内存之间的抽象关系：线程之间的共享变量存储在主内存（Main Memory）中，每个线程都有一个私有的本地内存（Local Memory）

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