柚子快報(bào)邀請(qǐng)碼778899分享：初識(shí)JVM
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目錄
1.JVM（JAVA? Virtual Machine）
2.常見的JVM
3.jvm的組成部分
4.JVM內(nèi)存結(jié)構(gòu)
（1）Program Counter Register程序計(jì)數(shù)器（通過寄存器實(shí)現(xiàn)程序計(jì)數(shù)器）
（2）Java虛擬機(jī)棧（Java Virtual Machine Stacks）
（3）本地方法棧（Native Method Stacks）
（4）堆（Heap）
（5）方法區(qū)
1.JVM（JAVA? Virtual Machine）
（1）定義：Java程序的運(yùn)行環(huán)境（Java二進(jìn)制字節(jié)碼的運(yùn)行環(huán)境）
（2）好處
?一次編寫，到處運(yùn)行
?自動(dòng)內(nèi)存管理，垃圾回收功能
?數(shù)組下標(biāo)越界檢查
?實(shí)現(xiàn)多態(tài)（面向?qū)ο缶幊痰幕?，?shí)現(xiàn)了可擴(kuò)展性）
（3）比較
JAVAEE程序（JDK+IDE工具+應(yīng)用服務(wù)器）JAVASE程序（JDK+IDE工具）JDK（JVM+基礎(chǔ)類庫(kù)+編譯工具）JRE（JVM+基礎(chǔ)類庫(kù)）JVM操作系統(tǒng)
2.常見的JVM
3.jvm的組成部分
4.JVM內(nèi)存結(jié)構(gòu)
（1）Program Counter Register程序計(jì)數(shù)器（通過寄存器實(shí)現(xiàn)程序計(jì)數(shù)器）
java源代碼->jvm指令（二進(jìn)制字節(jié)碼）->解釋器->機(jī)器碼->CPU
?程序計(jì)數(shù)器的作用：在上述流程中記住下一條jvm指令的執(zhí)行地址
?特點(diǎn)
1.線程私有的：每個(gè)線程都有自己的程序計(jì)數(shù)器。
2.不會(huì)存在內(nèi)存溢出。
（2）Java虛擬機(jī)棧（Java Virtual Machine Stacks）
·?線程運(yùn)行時(shí)需要的內(nèi)存空間。
· 一個(gè)棧由多個(gè)棧幀組成，棧幀(Frame)（每個(gè)方法運(yùn)行時(shí)需要的內(nèi)存空間）：一個(gè)棧幀對(duì)應(yīng)著一次方法的調(diào)用。每個(gè)方法（參數(shù)，局部變量，返回地址都需要內(nèi)存空間）需要的內(nèi)存稱為一個(gè)棧幀。
·?每一個(gè)方法被調(diào)用時(shí)，對(duì)應(yīng)的棧幀被壓入棧中，調(diào)用結(jié)束后，釋放該棧幀所占用的內(nèi)存空間。
·?每個(gè)線程只能有一個(gè)活動(dòng)棧幀（當(dāng)前棧頂部的棧幀），對(duì)應(yīng)著當(dāng)前正在執(zhí)行的那個(gè)方法。
?問題辨析
1.垃圾回收是否涉及棧內(nèi)存？
不涉及
2.棧內(nèi)存分配越大越好？
NO,棧內(nèi)存越大，線程數(shù)越少。
·?"-Xss size" :指定棧內(nèi)存。
idea中在此設(shè)置棧內(nèi)存大?。?/p>
·?Linux,macOS,Oracle Solaris默認(rèn)棧內(nèi)存是1024K，Windows的棧內(nèi)存的默認(rèn)值依賴于虛擬內(nèi)存的值。
3.方法內(nèi)的局部變量是否線程安全？
· 是多個(gè)線程共享的：eg:當(dāng)局部變量為static的;局部變量作為返回值進(jìn)行返回時(shí)；局部變量作為形參傳入時(shí)，多個(gè)線程會(huì)訪問到這個(gè)局部變量，此時(shí)要考慮線程安全問題。
· 是每個(gè)線程私有的：eg:當(dāng)局部變量沒有static修飾，且局部變量不是作為返回值進(jìn)行返回，局部變量不是作為形參傳入時(shí)，此時(shí)是線程安全的，因?yàn)槊看握{(diào)用方法都會(huì)有自己的一個(gè)棧幀，不會(huì)影響到其他線程的運(yùn)行結(jié)果。
總結(jié)：如果方法內(nèi)局部變量沒有逃離方法的作用范圍，則是線程安全的；如果是局部變量引用了對(duì)象，并逃離了方法的作用范圍，則需要考慮線程安全問題。
?棧內(nèi)存溢出
1.棧幀過多導(dǎo)致棧內(nèi)存溢出（遞歸調(diào)用）
2.棧幀過大導(dǎo)致棧內(nèi)存溢出（這種情況出現(xiàn)的不多）
?線程運(yùn)行診斷
1.CPU占用過多如何定位是哪個(gè)線程的影響（Linux中）？
· 用top命令定位哪個(gè)進(jìn)程對(duì)CPU占用率過高。
· ”ps H -eo pid,tid,%cpu | grep 進(jìn)程id“ :進(jìn)一步定位是哪個(gè)線程引起的CPU占用率過高。
· "jstack 進(jìn)程id":根據(jù)線程id定位到有問題的線程，進(jìn)一步定位到有問題的源碼的源碼行號(hào)。（將第二步中十進(jìn)制的線程id轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制的數(shù)，再在查到的線程以及源碼中找到對(duì)應(yīng)地址的源碼）
十進(jìn)制：32665->十六進(jìn)制：7f99
2.程序運(yùn)行很長(zhǎng)時(shí)間沒有得到結(jié)果
"jstack 進(jìn)程id":查找源碼中有問題的行號(hào)。
原因：線程A中想要獲取的資源被其他線程所占用了。
（3）本地方法棧（Native Method Stacks）
·?不是由Java代碼編寫的方法。由c/c++編寫的方法，Java通過本地方法接口調(diào)用進(jìn)行使用。
· 是線程私有的。
eg:clone(),hashcode(),notify(),notifyAll(),wait()......
（4）堆（Heap）
堆空間大小的設(shè)置：”-Xmx size"
?定義:通過new關(guān)鍵字，創(chuàng)建對(duì)象都會(huì)使用堆內(nèi)存。
?特點(diǎn)：是線程共享的，堆中對(duì)象都要考慮線程安全問題；堆有垃圾回收機(jī)制。
?堆內(nèi)存溢出
多個(gè)對(duì)象都在被使用，不能被回收，且被使用的對(duì)象數(shù)量在增加，會(huì)導(dǎo)致堆內(nèi)存溢出。
?堆內(nèi)存診斷
1.jps工具：查看當(dāng)前系統(tǒng)中有哪些Java進(jìn)程。
2.jmap工具：查看堆內(nèi)存占用情況。
"jmp -heap 進(jìn)程id":查看該進(jìn)程的堆內(nèi)存占用情況。
3.jconsole工具：圖形界面的，多功能的檢測(cè)工具，可以連續(xù)檢測(cè)。
命令行執(zhí)行jconsole命令，會(huì)出現(xiàn)一個(gè)圖形化界面，顯示詳細(xì)信息：?
?案例
垃圾回收后，內(nèi)存占用仍然很高。
jVisvalVM工具：可視化工具。
抓取當(dāng)前堆的快照，進(jìn)一步對(duì)里面的詳細(xì)內(nèi)容進(jìn)行分析。
根據(jù)具體查找，對(duì)代碼進(jìn)行定位和分析。
（5）方法區(qū)
?JVM規(guī)范-方法區(qū)的定義
1.方法區(qū)是所有JVMJava虛擬機(jī)線程共享的區(qū)，存儲(chǔ)了和類的結(jié)構(gòu)相關(guān)的信息（運(yùn)行時(shí)常量池，類的成員變量，方法數(shù)據(jù)，成員方法和構(gòu)造器的代碼部分，包括一些特殊方法：主要指類的構(gòu)造器）
2.方法區(qū)是在虛擬機(jī)啟動(dòng)的時(shí)候被創(chuàng)建。邏輯上是堆的組成部分（這個(gè)規(guī)范并不強(qiáng)制方法區(qū)的位置）
組成（HotSpot,Oracle）：
?方法區(qū)內(nèi)存溢出
· 1.8以前會(huì)導(dǎo)致永久代內(nèi)存溢出
永久代大小設(shè)置："-XX MaxPermSize=大小"
· 1.8之后會(huì)導(dǎo)致元空間內(nèi)存溢出
元空間大小設(shè)置："-XX MaxMetaspaceSize=大小"
· 出現(xiàn)方法區(qū)內(nèi)存溢出的場(chǎng)景(加載類時(shí)，使用不當(dāng))：Spring,Mybatis中用到的CGLib
?常量池：給指令提供常量符號(hào)，根據(jù)這些常量符號(hào)進(jìn)行在常量池表中進(jìn)行查找。
定義：就是一張表，虛擬機(jī)指令根據(jù)這張常量表找到要執(zhí)行的類名，方法名，參數(shù)類型等信息。
二進(jìn)制字節(jié)碼（類基本信息，常量池，類方法定義，包含了虛擬機(jī)指令）
"javap -v *.class文件":顯示反編譯后的詳細(xì)信息。
根據(jù)虛擬機(jī)指令，查常量池的表：
確定這些指令是要執(zhí)行的具體信息。
?運(yùn)行時(shí)常量池
常量池是*.class文件中的，當(dāng)該類被加載，它的常量池信息就會(huì)被放入運(yùn)行時(shí)常量池，并把里面的符號(hào)地址變?yōu)檎鎸?shí)地址。
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