JVM快速入门

JVM的位置

JVM的体系结构

• 程序计数器即PC寄存器

类加载器及双亲委派机制

• 作用：加载class文件。
• 级别：
  • 1、虚拟机自带的加载器
  • 2、启动类（根）加载器（rt-jar）
  • 3、扩展类加载器（jre目录下–lib–ext）
  • 4、应用程序加载器（AppClassLoader）
• 双亲委派机制
  • 1、类加载器收到类加载的请求
  • 2、先将这个请求向上委托给父类加载器去完成，一直向上委托，直到根加载器
  • 3、启动类加载器检查是否能够加载当前类，能加载就结束，使用当前加载器，否则，抛出异常，通知子加载器进行加载
  • 4、重复步骤3
    • 注意：往上调用会遇到null，代表java调用不到，底层是用C/C++来写的；
    • native关键字：修饰方法即为本地方法，代码构成为C/C++（例如线程相关方法，java处理不了线程，用C/C++进行方法编写，用native关键字修饰。）
    • java为什么叫C++ --：对C++语言中指针、内存管理进行升级优化而来。

沙箱安全机制

• 安全管理、权限控制

native、方法区

• 凡是带了native关键字的，说明java的作用范围达不到了，会去调用底层C语言的库。
• 会进入本地方法栈，登记native方法。
• 真正执行的时候，通过本地方法接口（JNI）执行。
  • 产生原因：java诞生之初C/C++横行，想要立足，必须要有调用C/C++的程序。
  • 作用：扩展Java的使用，融合不同的编程语言为java使用。以及操作硬件。
  • 例如java程序驱动打印机，管理系统，native在企业开发中较为少见。
• 方法区存放：static（静态变量）、final（常量）、Class（类信息）、常量池

栈

• 本质是：数据结构；
• 程序=算法+数据结构；（非框架+业务逻辑）
• 栈：先进后出，后进先出；队列：先进先出（FIFO），喝多了吐就是栈，吃多了拉就是队列。
• 栈内存主管程序的运行，生命周期和线程同步。线程结束，栈内存也即释放，对于栈来说，不存在垃圾回收的问题，一旦线程结束，栈也就结束了。
• 栈内存放：8大基本类型+对象引用+实例的方法。

堆

• Heap：一个JVM只有一个堆内存，堆内存的大小是可以调节的。
  元空间：逻辑上存在，物理上不存在。

使用JProfiler工具分析OOM原因

GC算法

• 引用计数法
• 复制算法
  • 好处：没有内存碎片
  • 坏处：浪费部分内存空间，to区永远为空；
  • 最佳使用场景：对象存活度较低的区域。
    
• 标记清除算法
• 标记压缩算法
• 总结：
  • 内存效率：复制算法>标记清除算法>标记压缩算法
  • 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
• GC分代收集算法：
  • 年轻代（存活率低）：复制算法
  • 老年代（区域大，存活率高）：标记清除+标记压缩混合实现

JMM

• JAVA Memory Model（JAVA内存模型）
• 作用：jvm对应于物理机，jmm对应于缓存一致性协议，用于定义数据读写的规则。