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
|
9月前
|
监控 Java Unix
6个Java 工具,轻松分析定位 JVM 问题 !
本文介绍了如何使用 JDK 自带工具查看和分析 JVM 的运行情况。通过编写一段测试代码(启动 10 个死循环线程,分配大量内存),结合常用工具如 `jps`、`jinfo`、`jstat`、`jstack`、`jvisualvm` 和 `jcmd` 等,详细展示了 JVM 参数配置、内存使用、线程状态及 GC 情况的监控方法。同时指出了一些常见问题,例如参数设置错误导致的内存异常,并通过实例说明了如何排查和解决。最后附上了官方文档链接,方便进一步学习。
1231 4
|
5月前
|
安全 Oracle Java
JAVA高级开发必备·卓伊凡详细JDK、JRE、JVM与Java生态深度解析-形象比喻系统理解-优雅草卓伊凡
JAVA高级开发必备·卓伊凡详细JDK、JRE、JVM与Java生态深度解析-形象比喻系统理解-优雅草卓伊凡
375 0
JAVA高级开发必备·卓伊凡详细JDK、JRE、JVM与Java生态深度解析-形象比喻系统理解-优雅草卓伊凡
|
监控 算法 Java
Java虚拟机(JVM)垃圾回收机制深度剖析与优化策略####
本文作为一篇技术性文章,深入探讨了Java虚拟机(JVM)中垃圾回收的工作原理,详细分析了标记-清除、复制算法、标记-压缩及分代收集等主流垃圾回收算法的特点和适用场景。通过实际案例,展示了不同GC(Garbage Collector)算法在应用中的表现差异,并针对大型应用提出了一系列优化策略,包括选择合适的GC算法、调整堆内存大小、并行与并发GC调优等,旨在帮助开发者更好地理解和优化Java应用的性能。 ####
334 27
|
6月前
|
存储 运维 Kubernetes
Java启动参数JVM_OPTS="-Xms512m -Xmx1024m -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError"
本文介绍了Java虚拟机(JVM)常用启动参数配置,包括设置初始堆内存(-Xms512m)、最大堆内存(-Xmx1024m)及内存溢出时生成堆转储文件(-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError),用于性能调优与故障排查。
546 0
|
8月前
|
存储 监控 算法
Java程序员必学:JVM架构完全解读
Java 虚拟机(JVM)是 Java 编程的核心,深入理解其架构对开发者意义重大。本文详细解读 JVM 架构,涵盖类加载器子系统、运行时数据区等核心组件,剖析类加载机制,包括加载阶段、双亲委派模型等内容。阐述内存管理原理,介绍垃圾回收算法与常见回收器,并结合案例讲解调优策略。还分享 JVM 性能瓶颈识别与调优方法,分析 Java 语言特性对性能的影响,给出数据结构选择、I/O 操作及并发同步处理的优化技巧,同时探讨 JVM 安全模型与错误处理机制,助力开发者提升编程能力与程序性能。
Java程序员必学:JVM架构完全解读
|
监控 算法 Java
Java虚拟机(JVM)的垃圾回收机制深度解析####
本文深入探讨了Java虚拟机(JVM)的垃圾回收机制,旨在揭示其背后的工作原理与优化策略。我们将从垃圾回收的基本概念入手,逐步剖析标记-清除、复制算法、标记-整理等主流垃圾回收算法的原理与实现细节。通过对比不同算法的优缺点及适用场景,为开发者提供优化Java应用性能与内存管理的实践指南。 ####
|
10月前
|
存储 缓存 算法
JVM简介—1.Java内存区域
本文详细介绍了Java虚拟机运行时数据区的各个方面,包括其定义、类型(如程序计数器、Java虚拟机栈、本地方法栈、Java堆、方法区和直接内存)及其作用。文中还探讨了各版本内存区域的变化、直接内存的使用、从线程角度分析Java内存区域、堆与栈的区别、对象创建步骤、对象内存布局及访问定位,并通过实例说明了常见内存溢出问题的原因和表现形式。这些内容帮助开发者深入理解Java内存管理机制,优化应用程序性能并解决潜在的内存问题。
456 29
JVM简介—1.Java内存区域
|
存储 监控 算法
深入探索Java虚拟机(JVM)的内存管理机制
本文旨在为读者提供对Java虚拟机(JVM)内存管理机制的深入理解。通过详细解析JVM的内存结构、垃圾回收算法以及性能优化策略,本文不仅揭示了Java程序高效运行背后的原理,还为开发者提供了优化应用程序性能的实用技巧。不同于常规摘要仅概述文章大意,本文摘要将简要介绍JVM内存管理的关键点,为读者提供一个清晰的学习路线图。
|
机器学习/深度学习 监控 算法
Java虚拟机(JVM)的垃圾回收机制深度剖析####
本文深入探讨Java虚拟机(JVM)的垃圾回收机制,揭示其工作原理、常见算法、性能调优策略及未来趋势。通过实例解析,为开发者提供优化Java应用性能的思路与方法。 ####
312 28
|
12月前
|
存储 监控 算法
Java JVM 面试题
Java JVM(虚拟机)相关基础面试题
282 4