Java JVM知识汇总

简介: 1、JVM 是什么? Java虚拟机(Java virtual machine,JVM)是 Java 程序运行基础,Java虚拟机有自己完善的硬件架构,如处理器、堆栈等,还具有相应的指令系统。 Java虚拟机本质上就是一个程序,当它在命令行上启动的时候,就开始执行保存在某字节码文件中的指令。Java语言的可移植性正是建立在Java虚拟机的基础上。任何平台只要装有针对于该平台的Java虚拟机,字节码文件(.class)就可以在该平台上运行。这就是“一次编译,多次运行”。

1、JVM 是什么?


       Java 虚拟机 (Java virtual machine,JVM)是 Java 程序运行基础,Java虚拟机有自己完善的硬件架构,如处理器、堆栈等,还具有相应的指令系统。


       Java虚拟机本质上就是一个程序,当它在 命令行 上启动的时候,就开始执行保存在某字节码文件中的指令。Java语言的可移植性正是建立在Java虚拟机的基础上。任何平台只要装有针对于该平台的Java虚拟机,字节码文件(.class)就可以在该平台上运行。这就是“一次编译,多次运行”。


微信图片_20220522232432.png


       如上图所示,JVM 知识点有 6 个大方向,其中,内存模型、类加载机制、GC 垃圾回收是比较重点的内容。性能调优部分偏重实际应用,重点突出实践能力。编译器优化和执行模式部分偏重理论基础,作为java大佬可能要了解全部内容,作为 Android 仅仅了解内存模型、类加载机制、GC 垃圾回收这几项就可以了。


各个部分需要了解的知识点如下。


  • 内存模型:程序计数器、方法区、堆、栈、本地方法栈的作用,保存哪些数据。


  • 类加载:双亲委派的加载机制,以及常用类加载器分别加载哪种类型的类。


  • GC:分代回收的思想和依据,以及不同垃圾回收算法实现的思路、适合的场景。


  • 性能调优:常用的 JVM 优化参数的作用,参数调优的依据,常用的 JVM 分析工具能分析哪类问题,以及使用方法。


  • 执行模式:解释、编译、混合模式的优缺点,Java7 提供的分层编译技术。需要知道 JIT 即时编译技术和 OSR(栈上替换),知道 C1、C2 编译器针对的场景,其中 C2 针对 Server 模式,优化更激进。在新技术方面可以了解 Java10 提供的由 Java 实现的 Graal 编译器。


  • 编译优化:前端编译器 javac 的编译过程、AST 抽象语法树、编译期优化和运行期优化。编译优化的常用技术包括公共子表达式的消除、方法内联、逃逸分析、栈上分配、同步消除等。明白了这些才能写出对编译器友好的代码。


下面咱们通过各个方面来理解 JVM 的这些知识。


2、JVM 工作流程


       我相信有些人跟我一样对内存的堆内存(heap)和栈内存(Stack)是怎么划分的不是很清楚,看完这块保你明白的彻彻底底。


       Java 的内存区域划分实际上远比这复杂:Java 虚拟机在执行 Java 程序的过程中,会把它所管理的内存划分为不同的数据区域。下面这张图描述了一个 Scc.java 文件被 JVM 加载到内存中的过程:


Scc.java 文件首先需要经过编译器编译,生成 Scc.class 字节码 文件。


Java 程序中访问Scc这个类时,需要通过 ClassLoader(类加载器)将Scc.class 加载到 JVM 的内存中。


JVM 中的内存可以划分为若干个不同的数据区域,主要分为:程序计数器、虚拟机栈、本地方法栈、堆、方法区。


微信图片_20220522232635.png


3、相关推荐


Java 垃圾回收(GC)


Java 内存模型


Java 类加载器


Java的四种引用方式


相关文章
|
16天前
|
Oracle Java 关系型数据库
java体系结构和jvm
java体系结构和jvm
|
1月前
|
Java 编译器 测试技术
滚雪球学Java(03):你知道JDK、JRE和JVM的不同吗?看这里就够了!
【2月更文挑战第12天】🏆本文收录于「滚雪球学Java」专栏,专业攻坚指数级提升,助你一臂之力,带你早日登顶🚀,欢迎大家关注&&收藏!持续更新中,up!up!up!!
105 4
|
1月前
|
存储 Java 数据安全/隐私保护
【JVM】Java虚拟机栈(Java Virtual Machine Stacks)
【JVM】Java虚拟机栈(Java Virtual Machine Stacks)
36 0
|
27天前
|
缓存 Java C#
【JVM故障问题排查心得】「Java技术体系方向」Java虚拟机内存优化之虚拟机参数调优原理介绍(一)
【JVM故障问题排查心得】「Java技术体系方向」Java虚拟机内存优化之虚拟机参数调优原理介绍
75 0
|
2天前
|
监控 Ubuntu Java
Java VisualVM远程监控JVM
Java VisualVM远程监控JVM
Java VisualVM远程监控JVM
|
7天前
|
缓存 监控 Java
深入理解Java虚拟机(JVM)性能调优
【4月更文挑战第18天】本文探讨了Java虚拟机(JVM)的性能调优,包括使用`jstat`、`jmap`等工具监控CPU、内存和GC活动,选择适合的垃圾回收器(如Serial、Parallel、CMS、G1),调整堆大小和新生代/老年代比例,以及代码优化和JIT编译策略。通过这些方法,开发者能有效提升应用性能并应对复杂性挑战。性能调优是持续过程,需伴随应用演进和环境变化进行监控与优化。
|
1月前
|
存储 缓存 安全
[Java基础]——JVM内存模型
[Java基础]——JVM内存模型
|
1月前
|
算法 Java UED
【JVM】分代收集算法:提升Java垃圾回收效率
【JVM】分代收集算法:提升Java垃圾回收效率
21 0
|
1月前
|
Java
【JVM】深入理解Java引用类型:强引用、软引用、弱引用和虚引用
【JVM】深入理解Java引用类型:强引用、软引用、弱引用和虚引用
100 0
|
1月前
|
存储 安全 Java
【JVM】Java堆 :深入理解内存中的对象世界
【JVM】Java堆 :深入理解内存中的对象世界
52 0