JVM快速入門

JVM的位置

JVM的體系結構

• 程序計數器即PC寄存器

類加載器及雙親委派機制

• 作用：加載class文件。
• 級別：
  • 1、虛擬機自帶的加載器
  • 2、啓動類（根）加載器（rt-jar）
  • 3、擴展類加載器（jre目錄下–lib–ext）
  • 4、應用程序加載器（AppClassLoader）
• 雙親委派機制
  • 1、類加載器收到類加載的請求
  • 2、先將這個請求向上委託給父類加載器去完成，一直向上委託，直到根加載器
  • 3、啓動類加載器檢查是否能夠加載當前類，能加載就結束，使用當前加載器，否則，拋出異常，通知子加載器進行加載
  • 4、重複步驟3
    • 注意：往上調用會遇到null，代表java調用不到，底層是用C/C++來寫的；
    • native關鍵字：修飾方法即爲本地方法，代碼構成爲C/C++（例如線程相關方法，java處理不了線程，用C/C++進行方法編寫，用native關鍵字修飾。）
    • java爲什麼叫C++ --：對C++語言中指針、內存管理進行升級優化而來。

沙箱安全機制

• 安全管理、權限控制

native、方法區

• 凡是帶了native關鍵字的，說明java的作用範圍達不到了，會去調用底層C語言的庫。
• 會進入本地方法棧，登記native方法。
• 真正執行的時候，通過本地方法接口（JNI）執行。
  • 產生原因：java誕生之初C/C++橫行，想要立足，必須要有調用C/C++的程序。
  • 作用：擴展Java的使用，融合不同的編程語言爲java使用。以及操作硬件。
  • 例如java程序驅動打印機，管理系統，native在企業開發中較爲少見。
• 方法區存放：static（靜態變量）、final（常量）、Class（類信息）、常量池

棧

• 本質是：數據結構；
• 程序=算法+數據結構；（非框架+業務邏輯）
• 棧：先進後出，後進先出；隊列：先進先出（FIFO），喝多了吐就是棧，吃多了拉就是隊列。
• 棧內存主管程序的運行，生命週期和線程同步。線程結束，棧內存也即釋放，對於棧來說，不存在垃圾回收的問題，一旦線程結束，棧也就結束了。
• 棧內存放：8大基本類型+對象引用+實例的方法。

堆

• Heap：一個JVM只有一個堆內存，堆內存的大小是可以調節的。
  元空間：邏輯上存在，物理上不存在。

使用JProfiler工具分析OOM原因

GC算法

• 引用計數法
• 複製算法
  • 好處：沒有內存碎片
  • 壞處：浪費部分內存空間，to區永遠爲空；
  • 最佳使用場景：對象存活度較低的區域。
    
• 標記清除算法
• 標記壓縮算法
• 總結：
  • 內存效率：複製算法>標記清除算法>標記壓縮算法
  • 內存整齊度：複製算法= 標記壓縮算法 > 標記清除算法
  • 內存利用率：標記壓縮算法>標記清除算法>複製算法
• GC分代收集算法：
  • 年輕代（存活率低）：複製算法
  • 老年代（區域大，存活率高）：標記清除+標記壓縮混合實現

JMM

• JAVA Memory Model（JAVA內存模型）
• 作用：jvm對應於物理機，jmm對應於緩存一致性協議，用於定義數據讀寫的規則。