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0 JVM知识

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:存放局部变量,局部变量表:局部变量;操作数栈:加减乘除的运算;动态链接:去方法区空间,找到代码位置;方法出口:返回main方法的位置继续执行。


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堆:存放对象

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程序计数器:为了防止更高优先权的线程抢夺CPU后,记得程序切回来从哪里开始执行。 程序计数器的值是,代码指令的地址值。 由字节码执行引擎来修改。

方法区【元空间】:常量+静态变量+类信息【不常改变的信息】


一、说一说JVM的内存模型。

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二、JAVA类加载的全过程是怎样的?什么是 双亲委派机制?有什么作用?


JAVA的类加载器: AppClassloader -> ExtClassloader -> BootStrap

Classloader

每种类加载器都有他自己的加载目录。

JAVA中的类加载器: AppClassLoader , ExtClassLoader -> URLClassLoader ->SecureClassLoader -> ClassLoader

每个类加载器对他加载过的类,都是有一个缓存的。


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双亲委派:向上委托查找,向下委托加载。 作用:保护JAVA的层的类不会被应用

程序覆盖。

类加载过程: 加载 -》 连接 -》 初始化

加载:把Java的字节码数据加载到JVM内存当中,并映射成JVM认可的数据结构。

连接:分为三个小的阶段:


1、验证:检查加载到的字节信息是否符合JVM规范。

2、准备: 创建类或接口的静态变量,并赋初始值 半初始化状态

3、解析:把符号引用转为直接引用


初始化

一个对象从加载到JVM,再到被GC清除,都经历了什么过程?

method{ ClassLoaderDemo1 c =new ClassLoaderDemo1(); c.xxx} GC

1、用户创建一个对象,JVM首先需要到方法区去找对象的类型信息。然后再创建对

象。

2、JVM要实例化一个对象,首先要在堆当中先创建一个对象。-> 半初始化状态

3、对象首先会分配在堆内存中新生代的Eden。然后经过一次Minor GC,对象如果

存活,就会进入S区。在后续的每次GC中,如果对象一直存活,就会在S区来回拷

贝,每移动一次,年龄加1。-> 多大年龄才会移入老年代? 年龄最大15, 超过一

定年龄后,对象转入老年代。

4、当方法执行结束后,栈中的指针会先移除掉。

5、堆中的对象,经过Full GC,就会被标记为垃圾,然后被GC线程清理掉。


三、怎么确定一个对象到底是不是垃圾? 什么 是GC Root?


有两种定位垃圾的方式:

1、引用计数: 这种方式是给堆内存当中的每个对象记录一个引用个数。引用个数

为0的就认为是垃圾。这是早期JDK中使用的方式。引用计数无法解决循环引用的问

题。

2、根可达算法: 这种方式是在内存中,从引用根对象向下一直找引用,找不到的

对象就是垃圾。

哪些是GC Root? Stack -> JVM Stack, Native Stack, class类, run-time

constant pool 常量池, static reference 静态变量。

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四、JVM有哪些垃圾回收算法?


1.MarkSweep 标记清除算法

这个算法分为两个阶段,

标记阶段:把垃圾内存标记出来,

清除阶段:直接将垃圾

内存回收。

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这种算法是比较简单的,但是有个很严重的问题,就是会产生大量的内存碎片。

2.Copying 拷贝算法

为了解决标记清除算法的内存碎片问题,就产生了拷贝算法。拷贝算法将内存分为

大小相等的两半,每次只使用其中一半。垃圾回收时,将当前这一块的存活对象全

部拷贝到另一半,然后当前这一半内存就可以直接清除。


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这种算法没有内存碎片,但是他的问题就在于浪费空间。而且,他的效率跟存货对象的个数有关。


3.MarkCompack 标记压缩算法


为了解决拷贝算法的缺陷,就提出了标记压缩算法。

这种算法在标记阶段跟标记清除算法是一样的,但是在完成标记之后,不是直接清理垃圾内存,而是将存活对象往一端移动,然后将端边界以外的所有内存直接清除。

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这三种算法各有利弊,各自有各自的适合场景。


五、JVM有哪些垃圾回收器?他们都是怎么工 作的?什么是STW?他都发生在哪些阶段?什 么是三色标记?如何解决错标记和漏标记的问 题?为什么要设计这么多的垃圾回收器?


4.STW: Stop-The-World。

是在垃圾回收算法执行过程当中,需要将JVM内存冻结的一种状态。在STW状态下,JAVA的所有线程都是停止执行的-GC线程除外,native方法可以执行,但是,不能与JVM交互。GC各种算法优化的重点,就是减少STW,同时这也是JVM调优的重点。


JVM的垃圾回收器:


1.Serial 串行


整体过程比较简单,就像踢足球一样,需要GC时,直接暂停,GC完了再继续。

这个垃圾回收器,是早期垃圾回收器,只有一个线程执行GC。在多CPU架构下,性

能就会下降严重。只适用于几十兆的内存空间。


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2.Parallel 并行


在串行基础上,增加多线程GC。PS+PO这种组合是JDK1.8默认的垃圾回收器。在

多CPU的架构下,性能会比Serial高很多。

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CMS Concurrent Mark Sweep

核心思想,就是将STW打散,让一部分GC线程与用户线程并发执行。 整个GC过程

分为四个阶段


1、初始标记阶段:STW 只标记出根对象直接引用的对象。

2、并发标记:继续标记其他对象,与应用程序是并发执行。

3、重新标记: STW 对并发执行阶段的对象进行重新标记。

4、并发清除:并行。将产生的垃圾清除。清除过程中,应用程序又会不断的产生新

的垃圾,叫做浮动垃圾。这些垃圾就要留到下一次GC过程中清除。


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G1 Garbage First 垃圾优先
他的内存模型是实际
不分代
,但是逻辑上是分代的。在内存模型中,对于堆内存就
不再分老年代和新生代,而是划分成一个一个的小内存块,叫做
Region
。每个

Region可以隶属于不同的年代

GC分为四个阶段:


GC分为四个阶段:

**第一:**初始标记 标记出GCRoot直接引用的对象。STW

**第二:**标记Region,通过RSet标记出上一个阶段标记的Region引用到的Old区

Region。

**第三:**并发标记阶段:跟CMS的步骤是差不多的。只是遍历的范围不再是整个Old

区,而只需要遍历第二步标记出来的Region。

**第四:**重新标记: 跟CMS中的重新标记过程是差不多的。

**第五:**垃圾清理:与CMS不同的是,G1可以采用拷贝算法,直接将整个Region中

的对象拷贝到另一个Region。而这个阶段,G1只选择垃圾较多的Region来清理,

并不是完全清理。


CMS的核心算法就是三色标记。

三色标记:是一种逻辑上的抽象。将每个内存对象分成三种颜色: 黑色:表示自己和成员变量都已经标记完毕。 灰色:自己标记完了,但是成员变量还没有完全标记

完。白色:自己未标记完。

CMS通过增量标记 increment update 的方式来解决漏标的问题。


六、如何进行JVM调优?JVM参数有哪些?怎 么查看一个JAVA进程的JVM参数?谈谈你了 解的JVM参数。如果一个java程序每次运行一 段时间后,就变得非常卡顿,你准备如何对他 进行优化?


JVM调优主要就是通过定制JVM运行参数来提高JAVA应用程度的运行数据

JVM参数大致可以分为三类:

1、 标注指令: -开头,这些是所有的HotSpot都支持的参数。可以用java -help 打

印出来。

2、非标准指令: -X开头,这些指令通常是跟特定的HotSpot版本对应的。可以用

java -X 打印出来。

3、不稳定参数: -XX 开头,这一类参数是跟特定HotSpot版本对应的,并且变化

非常大。详细的文档资料非常少。在JDK1.8版本下,有几个常用的不稳定指令:

java -XX:+PrintCommandLineFlags : 查看当前命令的不稳定指令。

java -XX:+PrintFlagsInitial : 查看所有不稳定指令的默认值。

java -XX:+PrintFlagsFinal: 查看所有不稳定指令最终生效


七、JVM调优的目的?


为了减少GC。MINOR GC FULL GC

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