初识JVM

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1.JVM的位置

2.jvm的体系结构

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3.类加载器(ClassLoader)

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中提供的三层ClassLoader

  • Bootstrap classLoader:主要负责加载核心的类库(java.lang.*等),构造ExtClassLoader和APPClassLoader。

  • ExtClassLoader:主要负责加载jre/lib/ext目录下的一些扩展的jar。

  • AppClassLoader:主要负责加载应用程序的主函数类

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作用

4.双亲委派机制

1.类加载器收到类加载的请求!

2.将这个请求向上委托给父类加载器去完成,一直向上委托,直到启动类加载器

3.启动加载器检查是否能够加载当前这个类,能加载就结束,使用当前的加载器,否则,抛出异常,通知子加载器进行加载

4.重复步骤3

常见报错:cLass Not Found

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直到到达Bootstrap classLoader之前,都是在检查是否加载过,并不会选择自己去加载。直到BootstrapClassLoader,已经没有父加载器了,这时候开始考虑自己是否能加载了,如果自己无法加载,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,就会抛出ClassNotFoundException。

最先尝试加载的是BootstrapClassLoader

5.沙箱安全机制

Java安全模型的核心就是Java沙箱(sandbox),什么是沙箱?沙箱是一个限制程序运行的环境。沙箱机制就是将Java代码限定在虚拟机(JVM)特定的运行范围中,并且严格限制代码对本地系统资源访问,通过这样的措施来保证对代码的有效隔离,防止对本地系统造成破坏。沙箱主要限制系统资源访问,那系统资源包括什么? CPU、内存、文件系统、网络。不同级别的沙箱对这些资源访问的限制也可以不一样。 所有的Java程序运行都可以指定沙箱,可以定制安全策略。 在]ava中将执行程序分成本地代码和远程代码两种,本地代码默认视为可信任的,而远程代码则被看作是不受信的。对于授信的本地代码,可以访问一切本地资源。而对于非授信的远程代码在早期的ava实现中,安全依赖于沙箱(Sandbox)机制。如下图所示JDK1.0安全模型

6.本机(本地方法栈 Native Method Stack)

  • native :凡是带了native 关键字的,说明java的作用范围达不到了,回去调用底层c语言的库!会进入本地方法栈
  • 调用本地方法本地接口JNI
  • JNI作用:扩展Java的使用,融合不同的编程语言为ava所用!最初: C、C++。Java诞生的时候C、C++横行,想要立足,必须要有调用c、C++的程序
  • 它在内存区域中专门开辟了一块标记区域:Native Method Stack,登记native 方法在最终执行的时候,加载本地方法库中的方法通过JNI

7.PC寄存器

程序计数器: 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(用来存储指向下一条指令的地址,也即将要执行的指令代码),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

8.方法区

Method Area方法区

方法区是被所有线程共享,所有字段和方法字节码,以及一些特殊方法,如构造函数,接口代码也在此定义,简单说,所有定义的方法的信息都保存在该区域,此区域属于共享区间;

静态变量、常量、类信息(构造方法、接口定义)、运行时的常量池存在方法区中(static 、final 、Class 、常量池),但是实例变量存在堆内存中,和方法区无关

9.栈

10.三种JVM

  • oSun公司HotSpot ava Hotspot(TM)64-Bit server M (build 25.181-b13,mixed mode
  • BEA JRockit
  • IBM J9 VM 我们学习都是:Hotspot

11.堆

Heap,一个JVM只有一个堆内存,堆内存的大小是可以调节的。

类加载器读取了类文件后,一般会把什么东西放到堆中?类,方法,常量,变量~,保存我们所有引用类型的真实对象;

堆内存中还要细分为三个区域:

  • 新生区(伊甸园区)Young/New
  • 养老区 old
  • 永久区 perm(jdk1.8之后被删除,被命名为“元空间”)

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GC垃圾回收,主要是在伊甸园区和养老区~

假设内存满了,OOM,堆内存不够! java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space)

JDK8以后,永久存储区更名为元空间,虽被成为更名,但其实是有改变。

12.新生区、老年区

新生区

  • 类:诞生和成长的地方,甚至死亡;
  • 伊甸园,所有的对象都是在伊甸园区new出来的!
  • 幸存者区(0,1)

老年区

在新生区中未被干掉的

13.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运行时的环境或类信息,这个区域不存放垃圾回收!,关闭VM虚拟就会释放这个区域的内存

  • 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,常量池在堆中
  • jdk1.8之后︰无永久代,常量池在元空间

元空间:逻辑上存在物理上却不存在

image.png 从上图中,新生代+老年代=total(总内存),所以元空间的内存并没有计算在总空间中

该如何排除OOM问题

14.堆内存调优

一、使用JProfiler

下载JProfiler,idea中下载JProfiler插件,此时在idea中出现该图标

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配置JProfiler

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写一个能够出现OOM错误的程序

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设置内存分配,并生成hprof文件

-Xms1m -Xmx8m -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError

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运行程序后出现该文件,打开

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能够明确发现时ArrayList集合出现问题

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能够看出问题具体出现在上面位置

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JProfiler基本的一些指令

-Xms 设置初始化内存分配大小/164
-Xmx 设置最大分配内存,默认1/4
-XX : +PrintGCDetails1打印lGC垃圾回收信息
-XX : +HeapDumpOnOutofMemoryError 在出现MemoryError时生成dump文件

15.GC

GC的作用区域在堆区

常见的问题

  • JVM的内存模型和分区~详细到每个区放什么?
  • 堆里面的分区有哪些?Eden,form,to,老年区,说说他们的特点!
  • GC的算法有哪些?标记清除法,标记压缩,复制算法,引用计数器,怎么用的?
  • 轻GC和重GC分别在什么时候发生?

1.常用算法

16.JMM

17.总结