柚子快報(bào)激活碼778899分享：JVM雨小結(jié)

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JVM

@Author yu

@Date 2024.5.14

文章目錄

JVM一、概述1. 如何理解java語言的跨平臺(tái)性？2. 如何理解JVM是跨語言的平臺(tái)？3.java歷史大事件：4. HotSpot虛擬機(jī)5. JVM組成

字節(jié)碼文件概述1. AOP(Ahead Of Time Compiler提前編譯器)：2. 從字節(jié)碼角度看程序運(yùn)行過程（虛擬機(jī)棧）3.Class文件結(jié)構(gòu)4. 常量池（最重要部分?。。。?. java虛擬機(jī)的數(shù)據(jù)類型6.棧和堆的區(qū)別：

二、類的加載1. 類的加載過程(裝、鏈、初)2.類的加載器3. 類加載器的分類4. 雙親委派機(jī)制

三、運(yùn)行時(shí)內(nèi)存篇1. 程序計(jì)數(shù)器（pc）2. 虛擬機(jī)棧3.本地方法接口、棧4.*堆*① 概述：② 堆的內(nèi)部結(jié)構(gòu)四、堆空間對(duì)象分配① 總結(jié)：② 分配原則③ Minor GC、Major GC、 Full GC④ OOM如何解決

5. 方法區(qū)① HotSpot中方法區(qū)的演進(jìn)

四、對(duì)象的內(nèi)存布局1. 創(chuàng)建對(duì)象的方式：2.創(chuàng)建對(duì)象的步驟：3.new對(duì)象的流程① 判斷對(duì)象是否加載、鏈接、初始化②為對(duì)象分配空間③ 處理并發(fā)安全問題④ 初始化分配到的空間⑤ 設(shè)置對(duì)象頭⑥ 顯示初始化

3. 對(duì)象包含的內(nèi)容

五、執(zhí)行引擎六、垃圾回收篇1. 垃圾回收算法① 垃圾判別階段算法② 垃圾清除階段的算法

2. 垃圾回收器① . 內(nèi)存泄漏和內(nèi)存溢出② . 五種引用③ . 垃圾回收器

3. 問題③ . 垃圾回收器

3. 問題

一、概述

1. 如何理解java語言的跨平臺(tái)性？

2. 如何理解JVM是跨語言的平臺(tái)？

3.java歷史大事件：

2000，jdk1.3 HotSpot虛擬機(jī)正式發(fā)布，成為java默認(rèn)虛擬機(jī) 2003，java平臺(tái)的Scala正式發(fā)布， 2008，Oracle收購了BEA,得到了，JRockit虛擬機(jī) 目前版本Oracle將HotSpot和JRockit虛擬機(jī)進(jìn)行了整合 2011，JDK7發(fā)布，正式啟用新的垃圾回收器，G1 JDK7，JDK8默認(rèn)的垃圾回收器：并行的（Parallel）垃圾回收器 2017，JDK9將G1定為默認(rèn)的GC,替代CMS(被標(biāo)記為Deprecated,JDK10徹底拿掉了) 同年IBM J9開源 2018，JDK11發(fā)布，LTS版本的JDK,發(fā)布革命性的ZGC

4. HotSpot虛擬機(jī)

2000，jdk1.3 HotSpot虛擬機(jī)正式發(fā)布，成為java默認(rèn)虛擬機(jī)，主要使用C++實(shí)現(xiàn)，JNI接口部分使用C實(shí)現(xiàn)

HotSpot是較新的java虛擬機(jī)，使用JIT（Just in Time）編譯器，可以大大提高java運(yùn)行性能。

java原先是把源代碼編譯為字節(jié)碼在虛擬機(jī)運(yùn)行，這樣執(zhí)行速度較慢，而HotSpot將常用的部分代碼編譯為本地（原生，native）代碼，這樣顯著提高了性能。

5. JVM組成

以下是HotSpot虛擬機(jī)的組成：

線程私有：程序計(jì)數(shù)器、本地方法棧、虛擬機(jī)棧線程共享：方法區(qū)、堆

詳細(xì)架構(gòu)圖：

字節(jié)碼文件概述

java語言是半編譯，半解釋型語言

運(yùn)行java程序時(shí)，需要兩個(gè)命令：javac ---->源代碼---->.class字節(jié)碼文件 javac 前端編譯器（不涉及優(yōu)化）

? java xxx.class

JDK1.3后引入了HotSpot虛擬機(jī)，加入了JIT及時(shí)編譯器。執(zhí)行.class文件文件時(shí)，有兩種方式：

? ① 解釋器逐行解釋字節(jié)碼，使之變?yōu)楸镜貦C(jī)器指令

? ② JIT及時(shí)編譯器，尋找熱點(diǎn)代碼，緩存第一次編譯好的內(nèi)容，直接執(zhí)行。 后端編譯器

1. AOP(Ahead Of Time Compiler提前編譯器)：

① 與JIT及時(shí)編譯器（后端編譯器）的區(qū)別: AOP在程序運(yùn)行前將.class文件轉(zhuǎn)為機(jī)器碼，而JIT即時(shí)編譯器在程序運(yùn)行過程中將熱點(diǎn)代碼直接編譯為機(jī)器碼，少了解釋執(zhí)行的步驟 （源代碼---->.class文件----->.so文件）

② 缺點(diǎn)：1> 破壞了一次編譯到處運(yùn)行。需要爭對(duì)不同操作系統(tǒng)編譯不同的發(fā)行包

? 2> 破壞了java鏈接過程中的動(dòng)態(tài)型性

2. 從字節(jié)碼角度看程序運(yùn)行過程（虛擬機(jī)棧）

問題一：++i與i++問題

int i = 10;

i = i++;

print(i);// 10

問題二：包裝類緩存問題

Integer i1 = 10;//IntegerCache

Integer i2 = 10;

print(i1==i2)//true

Integer i3 = 128;

Integer i4 = 128;

print(i3==i4)//false

Boolean b1 = true;

Boolean b2 = true;

print(b1==b2)//true

問題三：Sting類型變量通過new 聲明和 通過字面量聲明

String str = new String("hello")+new String("world");

String str1 = "helloworld";

print(str==str1);//false

外鏈圖片轉(zhuǎn)存失敗,源站可能有防盜鏈機(jī)制,建議將圖片保存下來直接上傳

分析：底層先new了一個(gè)StringBuilder，壓入操作數(shù)棧，然后進(jìn)行dup操作，相當(dāng)于拷貝，最后將拷貝的StringBuilder彈出，實(shí)現(xiàn)StringBuildre的初始化。然后new了一個(gè)String,然后進(jìn)行dup操作，相當(dāng)于拷貝，最后將拷貝的String彈出，實(shí)現(xiàn)String的初始化。最后將調(diào)用StringBuilder的append方法，將String追加到StringBuilder中，最后調(diào)用StringBulider的toString方法，new了一個(gè)String對(duì)象。

StringBuilder 是JDK5.0新增的非線程安全的類。

JDK8:

String str = new String("hello")+new String("world");

str.intern();//

String str1 = "helloworld";

print(str==str1);//false--->true(加上inten（）后變?yōu)閠rue) JDK6變?yōu)閒alse

String str = new String("hello")+new String("world");

String str1 = "helloworld";

str.intern();//

print(str==str1);//false--->(基于上面，交換intern位置，變?yōu)閒alse)

原因：String字面量存儲(chǔ)在常量池中

jdk6 常量池位于方法區(qū)（GC不頻繁），即永久代中 jdk7及之后 常量池位于堆空間，即元空間

對(duì)于jdk6，執(zhí)行intern()方法后，由于常量池沒有字符串內(nèi)容，所以會(huì)在方法區(qū)新創(chuàng)建一個(gè)字符串，和堆空間的字符串地址不同，故返回false

對(duì)于jdk8，執(zhí)行intern()方法后，由于常量池沒有字符串內(nèi)容，但堆空間有，而常量池就在堆空間，所以會(huì)返回堆空間中已經(jīng)存在的字符串地址，故會(huì)返回true。交換位置后，由于常量池中已經(jīng)有相關(guān)字符串內(nèi)容，不在公用對(duì)堆空間執(zhí)行toString方法new出來的字符串對(duì)象，所以會(huì)返回false

問題四：繼承問題

init方法：java中類的每個(gè)構(gòu)造器中都對(duì)應(yīng)一個(gè)init方法：init方法用于對(duì)成員變量進(jìn)行初始化:內(nèi)容及順序：① 顯示初始化 ②/③ 構(gòu)造器中初始化/代碼塊中初始化 | ④ 通過.引用/.方法初始化

運(yùn)行結(jié)果：

外鏈圖片轉(zhuǎn)存失敗,源站可能有防盜鏈機(jī)制,建議將圖片保存下來直接上傳

3.Class文件結(jié)構(gòu)

4. 常量池（最重要部分?。。。?/p>

常量池：用于存放編譯時(shí)期生成的各種字面量和符號(hào)引用，這部分內(nèi)容將在類加載后進(jìn)入方法區(qū)的運(yùn)行時(shí)常量池中存放。

內(nèi)容：

常量具體的常量字面量文本字符串聲明為final的常量符號(hào)引用類和接口的全限定名字段的名稱和描述符方法的名稱和描述符

符號(hào)引用和直接引用

棧---->棧幀----->局部變量表 + 操作數(shù)棧

5. java虛擬機(jī)的數(shù)據(jù)類型

Java虛擬機(jī)中，數(shù)據(jù)類型可以分為哪幾類？

returnAddress:虛擬機(jī)棧中包含幾個(gè)結(jié)構(gòu)：局部變量表、操作數(shù)棧、動(dòng)態(tài)鏈接、返回地址。

6.棧和堆的區(qū)別：

空間上：堆的空間大

運(yùn)行速度上：棧的運(yùn)行速度快

8大基本數(shù)據(jù)類型在創(chuàng)建時(shí)就確定了

為什么不把基本數(shù)據(jù)類型放在堆中？

java是值傳遞還是引用傳遞？

二、類的加載

1. 類的加載過程(裝、鏈、初)

類的生命周期：加載 使用 卸載

一個(gè)類只能被同一個(gè)類加載器加載一次，但一個(gè)類能被不同的類加載多次（類和類的加載器是雙向綁定的關(guān)系）

加載（Loading）：查找并加載二進(jìn)制數(shù)據(jù)，生成Class實(shí)例 將磁盤中的Class.Files文件加載到內(nèi)存中，（存儲(chǔ)在方法區(qū)成為類模板）， 會(huì)創(chuàng)建一個(gè)大的Class實(shí)例 類模板對(duì)象：所謂的類模板對(duì)象，其實(shí)就是java類在JVM內(nèi)存中的一個(gè)快照，JVM將從字節(jié)碼文件中解析出的常量池、類字段、類方法等信息存儲(chǔ)到類模板中，這樣JVM在運(yùn)行期便可以通過類模板獲得java類的任意信息，能夠?qū)ava類的成員變量進(jìn)行遍歷，也能進(jìn)行Java方法的調(diào)用。 反射的機(jī)制即基于這一基礎(chǔ)，如果JVM沒有將Java類信息存儲(chǔ)起來，則JVM在運(yùn)行期無法反射。 類模板對(duì)象的位置:加載的類在JVM創(chuàng)建相應(yīng)的類結(jié)構(gòu)，類結(jié)構(gòu)會(huì)存儲(chǔ)在方法去（jdk6及之前叫永久代，之后成為元空間） Class實(shí)例：是一個(gè)運(yùn)行時(shí)的類，存儲(chǔ)在堆空間。Class類的構(gòu)造器是私有的，只有JVM能夠創(chuàng)建。 java.lang.Class實(shí)例是訪問類型元數(shù)據(jù)的接口，也是反射的關(guān)鍵數(shù)據(jù)、入口。通過Class類提供的接口，可以獲得目標(biāo)類的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、方法、字段信息等。 數(shù)組類型的加載：數(shù)組類本身不是由類的加載器負(fù)責(zé)創(chuàng)建，而是由JVM在運(yùn)行時(shí)根據(jù)需要而創(chuàng)建的，但數(shù)組的元素類型仍需要靠類的加載器創(chuàng)建。由于基本數(shù)據(jù)類型已經(jīng)被JVM預(yù)先定義，所以僅需要加載引用數(shù)據(jù)類型。 鏈接（Linking）

驗(yàn)證（Verify）:檢驗(yàn)字節(jié)碼正確性與合法性，通常與加載同時(shí)進(jìn)行。準(zhǔn)備（Prepare）：為類的靜態(tài)變量分配內(nèi)存，并賦一個(gè)默認(rèn)值。特殊的對(duì)于static final修飾的變量，該階段會(huì)顯示賦值。通常在初始化完成之后執(zhí)行。解析（Resolve）：將類、接口、字段、方法的符號(hào)引用轉(zhuǎn)為直接引用。 初始化（initialization）：執(zhí)行方法，該方法不是自定義的，是自動(dòng)生成的。

:只有在給類中的static變量顯示賦值或在靜態(tài)代碼塊中賦值了，才會(huì)生成此方法。

:一定會(huì)出現(xiàn)在Class的method表中。

問題一：子類加載前一定會(huì)先加載父類嗎？

在加載一個(gè)類之前，虛擬機(jī)總是會(huì)試圖加載該類的父類，因此父類的總是在子類之前被掉用，也就是說，父類的static塊優(yōu)先級(jí)高于子類。

口訣：由父及子，靜態(tài)先行

總結(jié):

使用static + final修飾的成員變量，稱為：全局常量

什么時(shí)候在鏈接的準(zhǔn)備環(huán)節(jié)：給此全局常量賦的值是字面量或常量，不涉及到方法的調(diào)用。

除此之外，都在初始化環(huán)節(jié)賦值

問題二 ： Class的forName(“java.lang.String)和Class的getClassLoader().loadClass(“java.lang.String”)有什么區(qū)別？

Class的forName(“java.lang.String) 會(huì)完成裝載、鏈接、初始化全過程getClassLoader().loadClass(“java.lang.String”) 僅會(huì)完成裝載過程

問題三：哪些情況會(huì)觸發(fā)類的加載/類的加載時(shí)機(jī)

類的卸載：

2.類的加載器

類、類的加載器、類的實(shí)例之間的關(guān)系：

方法區(qū)的元空間使用本地內(nèi)存：很少卸載，防止方法區(qū)溢出。

3. 類加載器的分類

加載類的（鏈接中的Loading階段）。

問題一：何為類的唯一性？

問題二：類加載機(jī)制的三個(gè)基本特征

4. 雙親委派機(jī)制

類加載器分為兩類：啟動(dòng)類加載器（由C語言編寫）和自定義加載器（直接或間接繼承與ClassLoader）

啟動(dòng)類加載器：加載java核心api以及ClassLoader的加載擴(kuò)展類加載器：加載擴(kuò)展api系統(tǒng)類加載器（應(yīng)用程序類加載器）：加載用戶自定義的類。用戶自定義加載類：

實(shí)現(xiàn)相關(guān)類庫的動(dòng)態(tài)加載實(shí)現(xiàn)應(yīng)用隔離打破雙親委派機(jī)制

問題一：什么是雙親委派機(jī)制？優(yōu)缺點(diǎn)?

應(yīng)用類加載器加載某些類時(shí)，會(huì)把請(qǐng)求轉(zhuǎn)給父類加載器，委托幫忙加載，首先最頂層的類加載器加載，加載不到就轉(zhuǎn)交給子類加載器，如果最終到達(dá)加載器的底層還未找到，就拋出ClassNotFoundException。核心類庫（java包下的一定會(huì)被引導(dǎo)類加載器加載，preDefineClass()接口確保了）。

優(yōu)勢：安全，避免重復(fù)加載

弊端：下層訪問上層，上層加載器無法訪問下層

問題二: 破壞雙親委派

①：jdbc----->線程上下文

②：tomcat類加載機(jī)制

三、運(yùn)行時(shí)內(nèi)存篇

1. 程序計(jì)數(shù)器（pc）

? 記錄下一條指令的地址，也就是即將要執(zhí)行的指令代碼。

2. 虛擬機(jī)棧

問題一：棧和堆的區(qū)別？對(duì)象為什么不放在棧上？

空間小執(zhí)行效率（棧管運(yùn)行，堆管存儲(chǔ)）存放的東西GC;OOM

問題二：棧存在GC(垃圾回收)嗎？

不存在GC,但存在OOM(StackOverFlowError)

問題三：如何指定棧大??？

-Xss 1m.設(shè)置的?？臻g值太大，導(dǎo)致系統(tǒng)可用于創(chuàng)建線程的數(shù)量減少。

問題四：虛擬機(jī)棧的組成(棧幀，一個(gè)棧幀對(duì)應(yīng)一個(gè)方法)：

棧幀的組成：

局部變量表：決定局部變量多少。8 + 3 + 1（returnAddress）操作數(shù)棧：棧頂緩存技術(shù)

局部變量表的長度和操作數(shù)的深度在生成字節(jié)碼后就確定了。

動(dòng)態(tài)鏈接：每個(gè)棧幀內(nèi)部都包含一個(gè)指向運(yùn)行時(shí)常量池中該棧幀所屬方法的引用，包含這個(gè)引用的目的就是為了支持當(dāng)前方法的代碼能夠?qū)崿F(xiàn)動(dòng)態(tài)鏈接。返回地址：一個(gè)方法的結(jié)束有兩種方式：正常執(zhí)行完成，出現(xiàn)未處理異常，非正常退出，無論哪種方式退出，方法退出后，都返回該方法被調(diào)用的位置。

問題五：棧溢出的情況？調(diào)整棧大小就能保證內(nèi)存不溢出嗎？（no）

遞歸 StackOverflowError 局部變量表太大 OOM

問題六：分配的棧內(nèi)存越大越好嗎?

不是，因?yàn)檎{(diào)整棧大小，只會(huì)減少出現(xiàn)溢出的可能，棧大小不是可以無線擴(kuò)大的，所以不能保證不出現(xiàn)溢出。

問題七：垃圾回收是否會(huì)涉及到虛擬機(jī)棧？（棧只有溢出而沒有回收）

不會(huì)；垃圾回收只會(huì)涉及到方法區(qū)和堆，方法區(qū)和堆也會(huì)存在溢出的可能；

程序計(jì)數(shù)器，只記錄運(yùn)行下一行的地址，不存在溢出和垃圾回收；

虛擬機(jī)棧和本地方法棧，都是只涉及壓棧和出棧，可能存在棧溢出，不存在垃圾回收。

問題五：方法中定義的局部變量是否是線程安全?

對(duì)于引用數(shù)據(jù)類型，對(duì)象存儲(chǔ)在堆中，不會(huì)隨著棧幀的出棧而銷毀，可能會(huì)被其他方法引用，所以可能導(dǎo)致不安全。

3.本地方法接口、棧

本地方法：java調(diào)用c代碼的接口。

4.堆

① 概述：

一個(gè)JVM實(shí)例只存在一個(gè)堆內(nèi)存，堆也是java內(nèi)存管理的核心區(qū)域 JAVA堆區(qū)在JVM啟動(dòng)時(shí)被創(chuàng)建，其空間大小也就確定了，時(shí)JVM管理的最大的一塊內(nèi)存空間 堆內(nèi)存的大小是可以調(diào)節(jié)的 《Java虛擬機(jī)規(guī)范》規(guī)定，堆可以處于物理上不連續(xù)的內(nèi)存空間中，但邏輯上被視為連續(xù)的。 堆是GC的重點(diǎn)區(qū)域 在方法結(jié)束后，堆中的對(duì)象不會(huì)馬上被溢出，僅僅在垃圾回收的時(shí)候才被移除。 對(duì)象都分配在堆上（存在某些優(yōu)化行為 棧上分配 不需要判斷GC 標(biāo)量替換）

問題一：對(duì)象都分配在堆上嗎？

對(duì)象都分配在堆上，但存在某些優(yōu)化行為 -->棧上分配 不需要判斷是否需要GC （并不是把整個(gè)對(duì)象放到棧上，而是標(biāo)量替換）

問題二：所有的線程都共享堆嗎？

所有線程都共享Java堆，但堆的伊甸園區(qū)為每個(gè)線程提供了一個(gè)隔離的空間，TLAB，確保不同線程之間不沖突。

② 堆的內(nèi)部結(jié)構(gòu)

? 堆空間分為新生代和老年代，新生代分為伊甸園區(qū)、from區(qū)、to區(qū)

JDK7 JDK8

問題一：什么是新生代、老年代，為什么要分？

存儲(chǔ)在JVM中的Java對(duì)象可以被分為兩類：

一類是是生命周期短的（朝生夕死），這類對(duì)象的創(chuàng)建和消亡都非常迅速一類生命周期非常長，甚至于JVM生命周期保持一致（Runtime） Java堆區(qū)可以分為新生代（80%的對(duì)象都是朝生夕死）和老年代 其中新生代又可以分為伊甸園區(qū)、from區(qū)、to區(qū)。 幾乎所有的Java對(duì)象都是在伊甸園區(qū)被創(chuàng)建出來的----> 特例 ： 大對(duì)象直接進(jìn)入老年代

問題二：如何調(diào)整堆的大?。?/p>

-Xms 堆空間初始化大小

-Xmx 堆空間最大大?。撼^最大報(bào)OOM(OutOfMemoryError:heap)

問題三：為什么通常需要初始堆空間和最大最空間設(shè)置成一樣大??？

通常會(huì)將-Xms 和 -Xmx配置相同的值，其目的是為了能夠在java垃圾回收機(jī)制清理完堆區(qū)后不需要重新分割計(jì)算堆區(qū)大小，從而提高性能。不會(huì)忽大忽小。

堆空間默認(rèn)大?。鹤畲笪锢韮?nèi)存1/4 初始大小 物理內(nèi)存1/64

問題四：如何設(shè)置新生代和老年代的大?。?/p>

新生代和老年代默認(rèn)比例為1：2

默認(rèn)-XX：NewRatio=2 表示新生代占1，老年代占2

-XX:NewRation=4 表示新生代占1，老年代占4

伊甸園區(qū)、s0、s1默認(rèn)比例為 8：1：1

四、堆空間對(duì)象分配

① 總結(jié)：

from和to區(qū)：復(fù)制之后有交換，誰空誰是to 關(guān)于垃圾回收：

頻繁在新生代收集很少在老年代收集幾乎不在方法區(qū)、元空間收集

問題五：描述一下對(duì)象創(chuàng)建的堆空間不同區(qū)域的過程。

new的對(duì)象首先放在堆空間的新生代的伊甸園區(qū)，伊甸園區(qū)滿時(shí)，會(huì)觸發(fā)Y GC/Minor GC，Minor GC包含兩個(gè)內(nèi)容，一方面會(huì)將伊甸園區(qū)的非垃圾對(duì)象放到s0區(qū)，另一方面會(huì)將from區(qū)的非垃圾對(duì)象移至to區(qū)（誰空誰是to），從from移至to區(qū)后對(duì)象的年齡加1，加到15后（采用四個(gè)比特位記錄年齡，默認(rèn)就是15，可以手動(dòng)設(shè)置對(duì)象的年齡閾值），會(huì)將s0/1區(qū)的內(nèi)容移至老年代。在老年代，相對(duì)悠閑，當(dāng)老年代內(nèi)存不足時(shí)，會(huì)觸發(fā)Major GC，進(jìn)行老年代的內(nèi)存清理。若老年代進(jìn)行了Major GC后仍發(fā)現(xiàn)內(nèi)存不足，就會(huì)OOM。

② 分配原則

針對(duì)不同年齡段的對(duì)象分配原則如下：

優(yōu)先分配到Eden大對(duì)象直接分配到老年代：

盡量避免在程序中出現(xiàn)大對(duì)象 長期存活的對(duì)象分配到老年代動(dòng)態(tài)對(duì)象年齡判斷：

如果Survivor區(qū)中相同年齡的對(duì)象大小總和大于Survivor空間的一半，年齡大于或等于該年齡的對(duì)象可以直接進(jìn)入老年代，無需等到年齡閾值 空間分配擔(dān)保：在發(fā)生Minor GC之前，虛擬機(jī)會(huì)檢查老年代最大可用的連續(xù)空間是否大于新生代所有對(duì)象的總空間

如果大于，則Minor GC安全如果小于，則虛擬機(jī)會(huì)查看空間分配擔(dān)保是否開啟，如果開啟，那么會(huì)檢查老年代最大可用連續(xù)空間是否大于歷次晉升到老年代的對(duì)象的平均大小，如果大于，則嘗試進(jìn)行一次Minor GC,但這次Minor GC依然是有風(fēng)險(xiǎn)的，如果小于或者空間擔(dān)保未開啟，則進(jìn)行一次full GC。

③ Minor GC、Major GC、 Full GC

新生代（Minor GC）觸發(fā)機(jī)制：

當(dāng)年輕代的伊甸園區(qū)空間不足時(shí)，會(huì)觸發(fā)Minor GC。Survivor區(qū)滿不會(huì)觸發(fā)GC。(每次Minor GC會(huì)清理年輕代內(nèi)存)Java對(duì)象大多都是朝生熄死，所以Minor GC非常頻繁，一般回收速度也比較快，Minor GC會(huì)引發(fā)STW 暫停其他用戶線程，等垃圾回收結(jié)束，用戶線程才會(huì)恢復(fù)。

老年代GC (major GC/Full GC)觸發(fā)機(jī)制：

指發(fā)生在老年代的GC,對(duì)象從老年代消失時(shí)，major GC/Full GC發(fā)生了。

出現(xiàn) Major GC,經(jīng)常會(huì)伴隨至少一次的Minor GC。即老年代空間不足時(shí)，會(huì)先嘗試觸發(fā)Minor GC，如果空間還不足，則觸發(fā)Major GC Major GC的速度一般會(huì)比Minor GC慢 10倍以上，STW的時(shí)間更長。如果Major GC后，內(nèi)存還不足，就報(bào)OOM了。 Full GC觸發(fā)機(jī)制：

調(diào)用System.gc()、Runtime.getRuntime.gc()時(shí)，系統(tǒng)建議執(zhí)行Full GC，但不必然執(zhí)行,有安全點(diǎn)的概念老年代空間不足方法區(qū)空間不足通過Minor GC后進(jìn)入老年代的平均大小大于老年代的可用內(nèi)存（空間分配擔(dān)保失?。?/p>

說明：full gc時(shí)開發(fā)調(diào)優(yōu)中盡量要避免的

④ OOM如何解決

分析dump文件內(nèi)存泄漏對(duì)象生命周期過長調(diào)節(jié)虛擬機(jī)參數(shù)

問題六：為什么要把Java堆分代？

優(yōu)化GC性能，范圍小，方便查找及清理

5. 方法區(qū)

幾乎不進(jìn)行GC。

方法區(qū)主要回收兩部分內(nèi)容：常來池中廢棄的常量和不在使用的類的類型。

① HotSpot中方法區(qū)的演進(jìn)

jdk7之前，習(xí)慣把方法區(qū)稱為永久代，jdk8開始，使用元空間（MateSpace）取代了永久代(PermGen) 元空間使用的是本地內(nèi)存，不是虛擬機(jī)層面的內(nèi)存了。

問題一：永久代中存在垃圾回收行為嗎？

存在，但永久代的垃圾回收效果并不好，一般都回收不掉類的加載器回收不掉。除非自定義類的加載器。

四、對(duì)象的內(nèi)存布局

1. 創(chuàng)建對(duì)象的方式：

new、靜態(tài)方法、工廠方法、反射、clone（默認(rèn)淺拷貝，屬性不拷貝）、反序列化、第三方庫

2.創(chuàng)建對(duì)象的步驟：

從字節(jié)碼來看： 操作數(shù)棧：new 、dup 、 復(fù)制品出棧，觸發(fā)調(diào)用方法，將操作數(shù)棧內(nèi)容保存到局部變量表中。

3.new對(duì)象的流程

① 判斷對(duì)象是否加載、鏈接、初始化

②為對(duì)象分配空間

計(jì)算對(duì)象所需內(nèi)存大小

為對(duì)象分配空間（指針碰撞、空閑鏈表）

指針碰撞（不存在內(nèi)存碎片） ? 如果垃圾收集器選擇的是Serial、ParNew這種基于標(biāo)記壓縮算法的，虛擬機(jī)采用指針碰撞的分配方式。（老年代）

空閑鏈表（存在內(nèi)存碎片） CMS標(biāo)記清除算法。

③ 處理并發(fā)安全問題

CAS(Compare And Swap):加鎖TLAB: 每個(gè)線程在堆空間分配一塊獨(dú)立的線程，成為本地線程分配緩存區(qū)

④ 初始化分配到的空間

? 對(duì)象屬性賦默認(rèn)值

⑤ 設(shè)置對(duì)象頭

? 對(duì)象的HashCode和對(duì)象的GC信息，鎖信息等數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在對(duì)象的對(duì)象頭中，這個(gè)過程的具體設(shè)置方式取決于JVM實(shí)現(xiàn)。

⑥ 顯示初始化

? 對(duì)象屬性顯示初始化

3. 對(duì)象包含的內(nèi)容

對(duì)象頭

運(yùn)行時(shí)元數(shù)據(jù)：

哈希值GC分代的年齡鎖狀態(tài)標(biāo)識(shí)（數(shù)組長度）對(duì)于數(shù)據(jù)來說 類型指針：指向方法區(qū)類元數(shù)據(jù)（對(duì)象是哪個(gè)類的對(duì)象） 實(shí)例數(shù)據(jù)

父類數(shù)據(jù)本類數(shù)據(jù) 對(duì)齊填充

五、執(zhí)行引擎

問題一：HotSpot虛擬機(jī)為什么既選用JIT及時(shí)編譯器又選用解釋器？為什么說java是半編譯半解釋型語言。

jdk1.3引入了JIT,使得java的運(yùn)行速度不弱于C,原理是.class文件的運(yùn)行過程分為編譯運(yùn)行和解釋運(yùn)行兩種。其中解釋運(yùn)行是對(duì).class文件逐行解釋為機(jī)器碼運(yùn)行，對(duì)于一些熱點(diǎn)代碼，通過方法調(diào)用計(jì)數(shù)器，JIT及時(shí)編譯器會(huì)將熱點(diǎn)代碼編譯成機(jī)器碼進(jìn)行保存。想想油電混動(dòng)。

JIT編譯器有兩種C1編譯器和C2編譯器，其中C2編譯器還對(duì)代碼進(jìn)行動(dòng)態(tài)優(yōu)化，深度優(yōu)化。熱機(jī)時(shí)間較長，適合服務(wù)器：

標(biāo)量替換（先進(jìn)行逃逸分析）棧上分配同步消除：鎖清除

問題二：AOP和JIT的區(qū)別，AOP的不足。

相較于JIT,省去了“熱機(jī)”的過程。在程序運(yùn)行前就將代碼直接編譯為機(jī)器語言，但違背了java的跨平臺(tái)性，且沒有動(dòng)態(tài)優(yōu)化。

總結(jié)：

一般來講，JIT編譯出來的機(jī)器碼性能比解釋器高C2編譯器啟動(dòng)時(shí)長比C1編譯器慢，系統(tǒng)穩(wěn)定執(zhí)行后，C2編譯器執(zhí)行比C1快。

六、垃圾回收篇

1. 垃圾回收算法

① 垃圾判別階段算法

? 當(dāng)一個(gè)對(duì)象已經(jīng)不被任何對(duì)象所繼續(xù)引用時(shí)，就可以宣判對(duì)象死亡了。

? 引用計(jì)數(shù)算法:計(jì)數(shù)器，引用 + 1 不引用 -1 計(jì)數(shù)為0 清除

? 問題：無法解決循環(huán)引用問題

? *可達(dá)性分析算法（根搜索算法、追蹤性垃圾收集算法）:java選擇這個(gè)

? 局部變量表（根GC Root）相連的就可達(dá)。沒有循環(huán)引用問題。但 仍存在OOM情況，取GCRoot需要STW

? GC ROOT :局部變量表、類靜態(tài)屬性、方法區(qū)常量、異常、鎖

② 垃圾清除階段的算法

標(biāo)記清除算法（Mark-Sweep）：標(biāo)記不是垃圾的對(duì)象，清除其余 缺點(diǎn)：內(nèi)存碎片化 CMS老年代采用標(biāo)記清除算法


復(fù)制算法：標(biāo)記不是垃圾的對(duì)象，將其按順序復(fù)制到另外一份空間中 優(yōu)點(diǎn)：沒有內(nèi)存碎片 缺點(diǎn)：耗費(fèi)內(nèi)存，適合于存活對(duì)象少的區(qū)域（新生代） 新生代使用的是復(fù)制算法,所以有s0區(qū)和s1區(qū)。 標(biāo)記壓縮算法（Mark and Compact):除CMS其他老年代用的是標(biāo)記壓縮 優(yōu)點(diǎn)：消除了 標(biāo)記清除 和 復(fù)制 算法的弊端 空間開銷小， 缺點(diǎn)：效率低于復(fù)制算法 ? 效率不高，不僅要標(biāo)記所有存活對(duì)象，還要整理所有存活對(duì)象的引用地址。 ? 對(duì)于老年代每次都有大量存活區(qū)域來說，極為負(fù)重。 ? 移動(dòng)對(duì)象的同時(shí)，如果對(duì)象被其他對(duì)象引用，則還需要調(diào)整引用的地址。 ? 移動(dòng)過程中，需要暫停用戶應(yīng)用程序。STW

增量收集算法 為減少STW,垃圾收集線程和程序運(yùn)行線程交替進(jìn)行。第延遲，但吞吐量下降。

2. 垃圾回收器

① . 內(nèi)存泄漏和內(nèi)存溢出

② . 五種引用

強(qiáng)引用：90%對(duì)象是強(qiáng)引用，gc無法回收軟引用：內(nèi)存不足回收: SoftReference：用于實(shí)現(xiàn)內(nèi)存敏感的緩存高速緩存弱引用：發(fā)現(xiàn)即回收：WeakHashMap：可有可無的緩存數(shù)據(jù)虛引用：唯一目的跟蹤垃圾回收過程終結(jié)引用

③ . 垃圾回收器

串行（Serial） 并行（Parallel） ? Serial GC(串行回收):新生代 復(fù)制算法 STW 老年代使用 Serial Old GC 這種串行方法已過時(shí)

ParNew GC(并行回收)：新生代 復(fù)制算法，多核場景運(yùn)行好 老年代使用 Serial Old GC

Parallel(并行)：JDK8默認(rèn)，新生代多線程 復(fù)制算法，老年代Parallel Old標(biāo)記壓縮,自適應(yīng)調(diào)節(jié)策略，目的是達(dá)到可控制的吞吐量伊甸園區(qū) servivor區(qū) 比例6：1：1

CMSGC:標(biāo)記清除算法！減少STW時(shí)間，有碎片，但低延遲

G1:兼具并行和并發(fā)，具有分代收集的特點(diǎn)

3. 問題

問題一：什么是GC?

什么是G(垃圾)?

An object is considerd garbage when it can no longer be reached from any pointer in the running program.（沒有任何指針指向）

為什么需要GC?

沒有GC,內(nèi)存不夠用OOM，不能保證應(yīng)用程序正常運(yùn)行

full GC STW時(shí)間太長，影響用戶體驗(yàn)

問題二：垃圾回收的區(qū)域是什么？（堆和方法區(qū)）

頻繁回收新生代較少回收老年代基本不動(dòng)原空間

可有可無的緩存數(shù)據(jù)

虛引用：唯一目的跟蹤垃圾回收過程終結(jié)引用

③ . 垃圾回收器

串行（Serial）

并行（Parallel）

Serial GC(串行回收):新生代 復(fù)制算法 STW 老年代使用 Serial Old GC 這種串行方法已過時(shí)

ParNew GC(并行回收)：新生代 復(fù)制算法，多核場景運(yùn)行好 老年代使用 Serial Old GC

Parallel(并行)：JDK8默認(rèn)，新生代多線程 復(fù)制算法，老年代Parallel Old標(biāo)記壓縮,自適應(yīng)調(diào)節(jié)策略，目的是達(dá)到可控制的吞吐量伊甸園區(qū) servivor區(qū) 比例6：1：1

CMSGC:標(biāo)記清除算法！減少STW時(shí)間，有碎片，但低延遲

G1:兼具并行和并發(fā)，具有分代收集的特點(diǎn)

3. 問題

問題一：什么是GC?

什么是G(垃圾)?

An object is considerd garbage when it can no longer be reached from any pointer in the running program.（沒有任何指針指向）

為什么需要GC?

沒有GC,內(nèi)存不夠用OOM，不能保證應(yīng)用程序正常運(yùn)行

full GC STW時(shí)間太長，影響用戶體驗(yàn)

問題二：垃圾回收的區(qū)域是什么？（堆和方法區(qū)）

頻繁回收新生代較少回收老年代基本不動(dòng)原空間

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