day 05JVM和深入理解java虚拟机

2022-10-12 09:08:09

PS: Sun公司有 HotSpot, BEA公司有JRockit，IBM有 J9 这三个是高性能VM

在Oracle收购Sun和BEA这两家公司以后，进行两个优点整合

-------------------上面的主要是电脑端的发展，其实还有很多没有商用的虚拟机如手机端

PS:这是运行在专门硬件平台的虚拟机

PS:这两个只能是虚拟机，不能代表java虚拟机

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PS:上图为java虚拟机运行时的数据区，红色方块是线程共享区域
方法区 ： 放一个类的相关信息，类的定义、常量，静态变量  。  是各个线程共享的内存区域
堆 ： java的一篇共享区域
栈：线程私有，放在临时变量
程序计数器：标记每个线程运行到哪里了
本地栈：调用本地的操作系统方法

PS: 程序计数器是线程私有的，记录每个线程的执行位置，便于多线程运行

.1.1. 堆（Heap）

对于大多数应用来说，Java Heap是Java虚拟机管理的内存的最大一块，这块区域随着虚拟机的启动而创建。在实际的运用中，我们创建的对象和数组就是存放在堆里面。如果你听说线程安全的问题，就会很明确的知道Java Heap是一块共享的区域，操作共享区域的成员就有了锁和同步。

与Java Heap相关的还有Java的垃圾回收机制（GC）,Java Heap是垃圾回收器管理的主要区域。程序猿所熟悉的新生代、老生代、永久代的概念就是在堆里面，现在大多数的GC基本都采用了分代收集算法。如果再细致一点，Java Heap还有Eden空间，From Survivor空间,To Survivor空间等。

Java Heap可以处于物理上不连续的内存空间中，只要逻辑上是连续的即可。

PS：现在收集器基本都是分带收集算法

PS:上图是对堆的细分，堆又分为新生代、老生带、永久代；他是根据对象存活的年龄去划分的
刚初始化的数据在新生代中，处于伊甸园阶段。经过垃圾回收以后，会幸存一部分，放在FromSpace,to sapce是为了垃圾回收标记清理算法方便，空出一部分内存用作整理排序。
当FromSpace的对象（经过15次回收对象以后）好的话，就进入老生带，然后再是永久代。

.1.2. 栈（Stack）

相对于Java Heap来讲，Java Stack是线程私有的，她的生命周期与线程相同。Java Stack描述的是Java方法执行时的内存模型，每个方法执行时都会创建一个栈帧（Stack Frame）用语存储局部变量表、操作数栈、动态链接、方法出口等信息。从下图从可以看到，每个线程在执行一个方法时，都意味着有一个栈帧在当前线程对应的栈帧中入栈和出栈。

PS:也就是一个线程，对应着一个栈，线程间共享堆空间
PS:判断一个对象，该不该被垃圾回收？使用根节点搜索算法，  判断如果与跟节点没关系，就应该把它回收掉了。

图中可以看到每一个栈帧中都有局部变量表。局部变量表存放了编译期间的各种基本数据类型，对象引用等信息。

.1.3. 本地方法栈（Native Stack）

本地方法栈（Native Stack）与Java虚拟机站（Java Stack）所发挥的作用非常相似，他们之间的区别在于虚拟机栈为虚拟机栈执行java方法（也就是字节码）服务，而本地方法栈则为使用到Native方法服务。

.1.4. 方法区（Method Area）

方法区（Method Area）与堆（Java Heap）一样，是各个线程共享的内存区域，它用于存储虚拟机加载的类信息，常量，静态变量，即时编译器编译后的代码等数据。虽然Java虚拟机规范把方法区描述为堆的一个逻辑部分，但是她却有一个别名叫做非堆（Non-Heap）。分析下Java虚拟机规范，之所以把方法区描述为堆的一个逻辑部分，应该觉得她们都是存储数据的角度出发的。一个存储对象数据（堆），一个存储静态信息(方法区)。

在上文中，我们看到堆中有新生代、老生代、永久代的描述。为什么我们将新生代、老生代、永久代三个概念一起说，那是因为HotSpot虚拟机的设计团队选择把GC分代收集扩展至方法区，或者说使用永久代来实现方法区而已。这样HotSpot的垃圾收集器就能想管理Java堆一样管理这部分内存。简单点说就是HotSpot虚拟机中内存模型的分代，其中新生代和老生代在堆中，永久代使用方法区实现。根据官方发布的路线图信息，现在也有放弃永久代并逐步采用Native Memory来实现方法区的规划，在JDK1.7的HotSpot中，已经把原本放在永久代的字符串常量池移出。

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.1.5. 总结

1、线程私有的数据区域有：

程序计数器

Java虚拟机栈（Java Stack）

本地方法栈（Native Stack）

2、线程共有的数据区域有：

堆（Java Heap）

方法区

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1.会先检查类是否被加载过

2.为对象分配内存

PS: 堆空间规整的话，中间会对内存进行区分，有用过的内存是一部分，空闲的是另一部分；这种模式叫做指针碰撞

堆空间不规则的话，会记录那里用了，哪里没有用，这种分配方式叫做“空闲列表”

至于采取哪种方式由堆内存是否还规整

PS: 解决方案是 1.要不只有一个人读 2.要不两人都有，这是书上TLAB保证同步性

3.初始化数据为0

1.对象头

a. 运行时数据

b. 类型指针

2.实例数据在存储顺序受源代码定义排序和数据类型大小影响

PS: 引用计数算法和可达性分析算法是判定对象是不是还是活着

PS: 意思是对象要死经过2次标记, 第一次要需要看看是否要finalize，第二次在finalize是否能逃脱，能逃脱不会死

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有大的对象的时候无法保存。

PS: 垃圾收集器是不同的厂商对不同垃圾收集算法的实现

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.1. java监控工具使用

.1.1. jconsole

jconsole是一种集成了上面所有命令功能的可视化工具，可以分析jvm的内存使用情况和线程等信息。

启动jconsole

通过JDK/bin目录下的“jconsole.exe”启动Jconsole后，将自动搜索出本机运行的所有虚拟机进程，不需要用户使用jps来查询了，双击其中一个进程即可开始监控。也可以“远程连接服务器，进行远程虚拟机的监控。”

.1. java监控工具使用

.1.1. jconsole

jconsole是一种集成了上面所有命令功能的可视化工具，可以分析jvm的内存使用情况和线程等信息。

启动jconsole

.1. java监控工具使用

.1.1. jconsole

jconsole是一种集成了上面所有命令功能的可视化工具，可以分析jvm的内存使用情况和线程等信息。

启动jconsole

PS:可以通过这些工具对内存分析，线程分析。

PS:同时可以使用内存分析工工具   对内存中可能出现的错误进行分析

PS:JAVA运行的项目可以自定义的，堆的大小，都可以

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