JVM探究

请你谈谈JVM的理解？java8虚拟机和之前的变化有哪些？
什么是OOM，什么是栈内存溢出StackOverFlowError?
JVM常用的调优参数有哪些？
内存快照如何抓取，怎么分析Dump文件？
谈谈JVM中，类加载器你的认识？
JVM的位置？
1. JVM的体系结构
2. 类加载器
3. 双亲委派机制
  Java是运行在Java的虚拟机(JVM)中的，但是它是如何运行在JVM中了呢？我们在IDE中编写的Java源代码被编译器编译成.class的字节码文件。然后由我们得ClassLoader负责将这些class文件给加载到JVM中去执行。
  JVM中提供了三层的ClassLoader：
  1. Bootstrap classLoader:主要负责加载核心的类库(java.lang.*等)，构造ExtClassLoader和APPClassLoader。
  2. ExtClassLoader：主要负责加载jre/lib/ext目录下的一些扩展的jar。
  3. AppClassLoader：主要负责加载应用程序的主函数类
    双亲委派机制原理：
    当一个.Class的文件被加载时，用户自定义的加载器不会先加载，首先会在AppClassLoader检查是否被加载过，如果有就无需加载了，如果没有就会拿到父类的加载器。然后调用父类的ClassLoader方法，父类同理也会检查自己是否被加载过，如果没有继续往上，这是一个递归的过程，直到达到了 Bootstrap ClassLoader之前都会检查自己是否加载过，而不是去加载。直到Bootstrap已经没有父加载器了，这时候才会考虑自己能否加载，如果自己没法加载则会下沉到子加载器去加载，一直到最底层，如果没有任何加载器能加载，则会爆出ClassNotFoundExeption
    为什么要设计这种机制呢？
    这样设计的好处就是，如果有人想替换系统级别的类，系统级别的类已经被BootstarpClassLoader加载过了。从一定程度上防止了危险代码的植入。
4. 沙箱安全机制
5. Native
  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语言的方法库
  调用本地方法接口 JNI ：java native interface
  JNI的作用：扩展java的使用，融合不同的编程语言，为java所用。最初是为了融合：C 和C++
  Java诞生的时候，C和C++很流行，必须要可以调用C和C++的程序
  它在内存区域中，专门区分出来了一块标记区域，本地方法栈
  它会在最终执行的时候，通过JNI加载本地方法。
  调用其他语言的接口。
6. PC寄存器： Program Counter Register
  每个线程都有一个程序计数器，是线程私有的，就是一个指针，指向方法区中的方法字节码文件，在执行引擎读取下一条指令，是一个非常小的内存空间，几乎可以忽略不计。
7. 方法区
  1. 方法区是被所有线程共享的，所有字段和字节码文件，以及一些特殊的方法，如构造函数，接口代码也在此定义，所有定义的信息都保存在此区域，此区域属于共享区间
  2. 方法区中都有哪些：静态变量（static ）常量（final）类信息（Class）常量池
8. 栈：数据结构：
  程序=数据结构+算法
  栈：先进后出，后进先出。砌墙的砖头，后来居上。
  队列（FIFO）：先进先出，相当于通道。消息队列
  栈：栈内存。主管程序的运行，声明周期和线程同步。
  线程结束，栈内存就会释放了，对于栈来说，不存在垃圾回收问题。
  栈里面有什么？：8大基本类型、对象引用、实例的方法、
  栈的运行原理：
  栈+堆+方法区：交互关系
9. 三种JVM
10. 堆（Heap）
  1. 一个JVM只有一个堆内存。堆的大小是可以手动调节的。
  2. 类加载器读取了类文件后，会把什么东西放在堆中。类具体的实例+常量+方法变量。会保存我们引用类型的真实对象实例。
  3. 堆内存中，分为三个区域：新生区（伊甸园区）Yound/New、养老区 Old、永久区
  4. GC垃圾回收，主要在新生区和养老区
  5. 假设内存满了，堆内存不够，OOM，
  6. 在JDK8之后，永久储存区改了个名字：元空间。
    新生区：
    - 类：诞生和成长，甚至死亡的地方！
    - 伊甸园区：所有的对象最初创建，是在伊甸园区。
    - 幸存者区
      - 0区
      - 1区
    老年区：
    永久区：
    这个区域常驻内存的，用来存放JDK自身携带的Class对象，Interface元数据。存储的是java的运行环境，这个区域不存在垃圾回收，关闭虚拟机的时候，就会释放这个区域的内存。
    在永久区出现OOM错误：一个启动类，加载了大量的第三方jar包。大量动态生成的反射类。
    - 1.6之前：永久代，常量池是在方法区
    - 1.7“：永久代，常量池在堆中
    - 1.8之后：无永久代，常量池在元空间。
    经过研究，有99%的对象，是临时对象。
    元空间：逻辑上存在，物理上不存在。
    ## 堆内存调优
    在一个项目中，如果出现OOM故障，该如何拍错？研究为什么出错
    - 能够看到那行代码出错：内存快照分析工具，MAT，Jprofiler
    - Debug 代码一行一行分析。
      MAT，Jprofiler的作用：
      - 分析Dump内存文件，快速定位内存泄漏位置。
      - 获得堆中的数据、
      - 获得大的对象。
        设置堆内存，初始化内存以及最大内存，以及当出现DumpOnOutOfMemoryError错误时：
        -Xms1m -Xmx8m -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError
        -Xms1m：初始化内存大小
        -Xmx8m：最大内存
        -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError 当出现错误时Dump下来内存文件。栈溢出
        -XX:+PrintGCDetails 打印GC垃圾回收信息。
11. 堆内存调优
12. GC：垃圾回收
  1. JVM在进行GC的时候，并不是对这三个区域统一回收。大部分的时候都是在新生区，也就是伊甸区
    1. 新生区（伊甸区）
    2. 幸存区
    3. 老年区
      GC分为两种：轻量级G7,重量GC（全局GC)
    GC题目：
    - JVM内存模型和分区，详细到每个区都放什么？
    - 堆里面的分区有哪些？说说他们的特点
    - GC算法有哪些？标记清除法、标记整理、复制算法、引用计数器
    - 轻GC和重GC分别发生在什么时候？
    ### 引用计数法：
  ## 复制算法：
  1. 每次GC，都会将Eden活着的对象移到幸存区，一旦Eden区被GC后，就会是空的。
  2. 幸存区to和幸存区from之间的转换，那个里面是空的那个就是to，
  3. Eden和幸存区之前的转换是用的复制算法，将剩下活着的对象，复制到其他区域，然后清空该区域的对象。
  4. 当一个对象经历了 15次GC后，都还没有死，就会进入到老年区。可以通过参数设置这个参数，来设定进去老年区的时间。
这种算法的好处是：没有内存碎片
坏处是：浪费了内存空间，多了一半的内存永远是空的，
想要复制算法最佳使用场景，对象存活度较低的时候。也就是新生区
标记算法
1. 对活着的对象进行标记，扫描整个空间，对没有标记的对象进行清除。
  缺点：两次扫描严重浪费时间。会产生内存碎片
  优点：不需要额外的内存空间。
标记压缩
对标记清除的再优化：防止内存碎片的产生，再次扫描，向一端移动存活的对象。多了一个移动成本。

总结

内存效率（时间复杂度）：复制算法>标记清除算法>标记清除压缩算法
内存整齐度：复制算法=标记清除算法>标记清除压缩算法
内存利用率：标记清除算法=标记清除压缩算法>复制算法

思考一个问题，难道就没有最优的解决办法了吗？

答案就是没有，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：

特点是：存活率低，极易被GC回收。
所以使用复制算法

老年代：

区域大：存活率高
所以使用标记清除算法+标记压缩算法混合实现。

必须要深入的研究《深入理解JVM》这一本书。

JMM:Java Memory Model--------------java内存模型

什么是JMM？
它是干嘛的？
作用：缓存一致性协议，用于定义数据读写的规则，我们必须遵守这个规则，
JMM定义了线程工作内存和主内存之间的抽象关系，线程之间的共享变量存储在主内存中，每个线程都有一个私有的本地内存。
它如何学习

JVM探究

JVM探究

JVM的位置？

JVM的体系结构

类加载器

双亲委派机制

Native

PC寄存器： Program Counter Register

方法区

栈：数据结构：

三种JVM

堆（Heap）

GC：垃圾回收

标记算法

标记压缩

总结

JMM:Java Memory Model--------------java内存模型

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