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

JVM初探

jvm总结图解

jvm探究

一、jvm的位置

二、jvm的体系结构

三、类加载器

四、双亲委派机制

五、栈

六、三种jvm

七、堆 Heap

7.1、新生代、老年代

7.1.1、新生代

7.1.2、老年代

7.1.3永久区

7.1.4、jvm相关参数说明

八、GC 垃圾回收

8.1、GC题目

8.2、GC的算法

8.2.1、GC之复制算法

8.2.2、GC之标记算法

8.2.3、标记压缩

8.3、总结

九、JMM

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七、堆 Heap

7.1、新生代、老年代

7.1.1、新生代

7.1.2、老年代

7.1.3永久区

7.1.4、jvm相关参数说明

八、GC 垃圾回收

8.1、GC题目

8.2、GC的算法

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8.2.2、GC之标记算法

8.2.3、标记压缩

8.3、总结

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