jvm总结图解
https://www.yuque.com/yang.guo.top1/java-start/igxzbx
jvm探究
- 谈谈你对jvm的理解？java8 与之前的版本有什么不同
- 什么是oom？ 什么是栈溢出
- JVM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中类加载器的认识
一、jvm的位置
二、jvm的体系结构
三、类加载器
- 作用：加载一个Class文件
- jvm架构图
- 类加载过程
- 加载器
- a.虚拟机自带的加载器
- b.启动类（根）加载器（Boot）
- c.扩展类加载器 （ExtClassLoader）
- d.应用程序（系统类）加载器（AppClassLoader
/** * @Description: * @Author: Guo.Yang * @Date: 2022/10/27/23:44 */ public class Car { public int age; public static void main(String[] args) { Car car1 = new Car(); Car car2 = new Car(); Car car3 = new Car(); Class<? extends Car> aClass = car1.getClass(); ClassLoader classLoader = aClass.getClassLoader(); ClassLoader parent = classLoader.getParent(); ClassLoader parent1 = parent.getParent(); System.out.println(classLoader); // sun.misc.Launcher$AppClassLoader@18b4aac2 应用程序加载器 System.out.println(parent); // sun.misc.Launcher$ExtClassLoader@29453f44 扩展类加载器 System.out.println(parent1); // null java获取不到 启动类加载器 } }
四、双亲委派机制
- 双亲委派机制
- AppClassLoader -> ExtClassLoader -> Boot （不管有没有都会一直向上找对应的类）、
- 如果在boot加载器中找到了的话 就直接执行boot中的类
- 如果在boot加载器中没找到的话 在从boot -> ExtClassLoader -> AppClassLoader 循序往回找 直到找到后，执行
- 如果返回的时候还是没找到的话 会报异常 ClassNotFind～
- 实例
- 如果模仿jdk中的包在 java.lang下建一个String类，并重写了toSting方法后 在调用String类的toString方法去执行就会发现问题
package java.lang; /** * @Description: * @Author: Guo.Yang * @Date: 2022/10/27/23:52 */ public class String { // 双亲委派机制 // 1、AppClassLoader -> ExtClassLoader -> Boot （不管有没有都会一直向上找对应的类） // 如果在boot加载器中找到了的话 就直接执行boot中的类 // 如果在boot加载器中没找到的话 在从boot -> ExtClassLoader -> AppClassLoader 循序往回找 直到找到后，执行 // 如果返回的时候还是没找到的话 会报异常 ClassNotFind～ @Override public String toString(){ return "hello"; } public static void main(String[] args) { String s = new String(); System.out.println(s.toString()); } } // 报错 错误: 在类 java.lang.String 中找不到 main 方法, 请将 main 方法定义为: public static void main(String[] args) 否则 JavaFX 应用程序类必须扩展javafx.application.Application
- 1.沙箱安全机制
- 2.native：调用的方法java已经不能够完成了，去调用了底层的本地方法区，也就是底层的方法
- 3.pc寄存器：线程之所以有1、2、3、4、5.... 就是因为有寄存器
- 4.方法区：里边只有：static修饰的、final修饰的、Class、常量池
五、栈
栈是一种数据结构
程序 = 数据结构 + 框架
- 栈：先进后出、后进先出
- 队列：先进先出
喝多了吐就是栈，吃多了拉就是队列
- 栈：
- 栈内存，主管程序的运行，生命周期和线程同步，
- 线程结束，栈内存也就会释放，
- 对于栈来说，不存在垃圾回收问题 一旦线程结束，栈就Over
- 栈里边放：8大基本数据类型、对象引用、实例方法
- 运行原理：栈针
- 栈满了就会 ：StackOverflowError 是个错误 就会让jvm停下里
六、三种jvm
七、堆 Heap
Heap，一个jvm 只有一个堆内存，堆内存的大小是可以调节的
- 堆内存中还要细分为三个区域
- 新生区
- 老年区
- 永久区
- GC垃圾回收，主要在伊甸园区（新生区）和老年区
- 堆内存满了 就会发生 OOM 堆内存不够了 java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space
- 在JDK8以后，永久存储区改了个名字，叫“元空间”
7.1、新生代、老年代
经过研究，99%的对象都是临时对象
7.1.1、新生代
新生代里边可分为：伊甸园区、幸存区0区、幸存区1区
注意： 如果不使用 -XX:SurvivorRatio=8 去指定这个比例的话 那么他们的比例会出现自适应的比例（使用-XX:-UseAdaptiveSizePolicy 关闭自适应也是没用的），必须显示的设置该比例
- 类诞生 和成长的地方，甚至是死亡
- 伊甸园区：所有的对象都是在伊甸园区new出来的
- 幸存区：（0，1）在伊甸园区轻GC没有被干掉的对象就会到 幸存区
7.1.2、老年代
7.1.3永久区
这个区域是常驻内存的，用来存放JDK自身携带的Class对象。Interface元数据，存储的是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
OOM的情况
- 一个启动类，加载了大量的第三方姐jar包，
- Tomcat部署了太多的应用
- 大量的动态的反射类不断的被加载，直到内存满，就会出现OOM
- jdk1.6之前：永久代 ，常量池是在方法区；
- jdk1.7 ： 永久代，但是慢慢的退化了，
区永久代，常量池在堆中 - jdk1.8之后：无永久代，常量池在原空间
堆的模型图
虚拟机的内存占用情况
- 测试
- 代码
public class JvmTest { public static void main(String[] args) { String str = "hello world"; while (true) str += str + new Random().nextInt(88888888) + new Random().nextInt(88888888); } }
- 启动时添加jvm参数
-Xms8m -Xmx8m -XX:+PrintGCDetails - 打印结果 （GC过程以及OOM错误）
[GC (Allocation Failure) [PSYoungGen: 1536K->512K(2048K)] 1536K->667K(7680K), 0.0013803 secs] [Times: user=0.01 sys=0.01, real=0.00 secs] [GC (Allocation Failure) [PSYoungGen: 2048K->512K(2048K)] 2203K->845K(7680K), 0.0013051 secs] [Times: user=0.00 sys=0.00, real=0.00 secs] [GC (Allocation Failure) [PSYoungGen: 2007K->512K(2048K)] 2340K->1240K(7680K), 0.0020866 secs] [Times: user=0.01 sys=0.00, real=0.00 secs] [GC (Allocation Failure) [PSYoungGen: 1868K->512K(2048K)] 3459K->2351K(7680K), 0.0006873 secs] [Times: user=0.00 sys=0.00, real=0.00 secs] [Full GC (Ergonomics) [PSYoungGen: 1419K->0K(2048K)] [ParOldGen: 5291K->1423K(5632K)] 6711K->1423K(7680K), [Metaspace: 3347K->3347K(1056768K)], 0.0034816 secs] [Times: user=0.00 sys=0.00, real=0.00 secs] [GC (Allocation Failure) [PSYoungGen: 923K->0K(2048K)] 4072K->3149K(7680K), 0.0003901 secs] [Times: user=0.00 sys=0.00, real=0.00 secs] [GC (Allocation Failure) [PSYoungGen: 0K->0K(2048K)] 3149K->3149K(7680K), 0.0004963 secs] [Times: user=0.00 sys=0.00, real=0.00 secs] [Full GC (Allocation Failure) [PSYoungGen: 0K->0K(2048K)] [ParOldGen: 3149K->3146K(5632K)] 3149K->3146K(7680K), [Metaspace: 3347K->3347K(1056768K)], 0.0033730 secs] [Times: user=0.01 sys=0.00, real=0.01 secs] [GC (Allocation Failure) [PSYoungGen: 0K->0K(2048K)] 3146K->3146K(7680K), 0.0003357 secs] [Times: user=0.00 sys=0.00, real=0.00 secs] [Full GC (Allocation Failure) [PSYoungGen: 0K->0K(2048K)] [ParOldGen: 3146K->3127K(5632K)] 3146K->3127K(7680K), [Metaspace: 3347K->3347K(1056768K)], 0.0033696 secs] [Times: user=0.01 sys=0.01, real=0.00 secs] Heap PSYoungGen total 2048K, used 57K [0x00000007bfd80000, 0x00000007c0000000, 0x00000007c0000000) eden space 1536K, 3% used [0x00000007bfd80000,0x00000007bfd8e4a8,0x00000007bff00000) from space 512K, 0% used [0x00000007bff00000,0x00000007bff00000,0x00000007bff80000) to space 512K, 0% used [0x00000007bff80000,0x00000007bff80000,0x00000007c0000000) ParOldGen total 5632K, used 3127K [0x00000007bf800000, 0x00000007bfd80000, 0x00000007bfd80000) object space 5632K, 55% used [0x00000007bf800000,0x00000007bfb0de20,0x00000007bfd80000) Metaspace used 3389K, capacity 4496K, committed 4864K, reserved 1056768K class space used 369K, capacity 388K, committed 512K, reserved 1048576K Exception in thread "main" java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space at java.util.Arrays.copyOf(Arrays.java:3332) at java.lang.AbstractStringBuilder.ensureCapacityInternal(AbstractStringBuilder.java:124) at java.lang.AbstractStringBuilder.append(AbstractStringBuilder.java:674) at java.lang.StringBuilder.append(StringBuilder.java:213) at com.yang.thingtest.JvmTest.main(JvmTest.java:14) Process finished with exit code 1
7.1.4、jvm相关参数说明
- -Xms 设置初始化堆内存大小 默认1/64
- -Xms 设置最大分配内存 ，默认1/4
- -XX:+HeapDumpOnOutofMemoryError 当jvm发生OutofMemoryError 时会去下载一个dump文件，可以根据这个文件去分析是什么地方发生了错误
八、GC 垃圾回收
jvm在进行GC是，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
- 老年代
GC的两个种类：轻GC（普通的GC）、重GC（全局GC）
- 总结
8.1、GC题目
- jvm的内存模型和分区～ 详细到每个区放什么？
- 堆里边的分区有哪些？Eden、from、to、老年区，说说他们的特点
- GC的算法有哪些？
- 轻GC 和重GC分别在什么时候发生？
8.2、GC的算法
8.2.1、GC之复制算法
GC的过程
- 好处：没有内存的碎片～
- 坏处：浪费了内存空间～；多了一半空间永远是空的（to区），假设对象100%存活（极端情况下，这种算法是不可取的）
- 复制算法的最佳使用场景：对象存活度较低的时候：新生区
8.2.2、GC之标记算法
- 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
8.2.3、标记压缩
标记算法的在优化
没有最优的解决方案，永远都只是时间和空间的权衡，而现在因为不缺标记，所以都是优化复制算法
8.3、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
没有最好的算法，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
九、JMM
- 什么是JMM？
- JMM（Java Memory Model得缩写）java内存模型
- 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
