JAVA学习笔记_JVM

初识jvm

JRE = JVM + 基础类库
JDK = JRE + 编译工具
JavaSE = JDK + IDE工具
JavaEE = JDK + 应用服务器 +IDE工具
jvm是java程序的运行环境
好处:

• 一次编写,到处运行
• 自动内存管理,垃圾回收功能
• 数组下标越界检查
• 多态
  学习路线:JVM内存结构–>垃圾回收GC–>Java Class–>ClassLoader–>JIT Compiler即时编译器

内存结构

程序计数器(寄存器)

用来记住此线程下一条jvm指令的执行地址
特点:

• 是线程私有的
• 不会存在内存溢出(唯一不会内存溢出的jvm内存结构)

栈

每个栈都是一个线程运行需要的内存空间
栈帧,每个方法运行时需要的内存
每个线程只能有一个活动栈帧,对应着当前正在执行的那个方法
在调试里面可以看栈\栈帧\内存\开销等

问题辨析

垃圾回收是否涉及栈内存?
不需要,栈帧运行完,自动回收
栈内存定义分配越大越好嘛
不一定,栈内存定义越大,同时运行的线程越少
方法内的局部变量是否线程安全?

• 如果方法局部变量没有逃离方法的作用访问,它是线程安全的
• 如果是局部变量引用了对象,并逃离方法的作用方法(返回值),需要考虑线程安全
  是不是线程安全的,主要看是不是有变量线程共享,有变量线程共享就可能引发安全问题,也要看后续采取的解决措施

内存溢出

栈溢出异常:stackOverFlowError
一般一个栈为1024K大小

• 栈帧过多导致栈内存溢出
• 栈帧过大导致栈内存溢出

线程诊断

CPU占用过多

• 用top定位哪个进程对cpu的占用过高
• ps H -eo pid,tid,%cpu | grep 进程id(用ps命令进一步定位是哪个线程引起的cpu占用过高)
• jstack 进程id,可以根据线程id找到有问题的线程,进一步定位到问题代码的源码行号
  程序运行很长时间没有结果
  比如,死锁
• 还是用jstack 进程id排查

本地方法栈

存放一些不用java代码实现的代码,比如调用一些底层的C代码(比如系统函数,java实现不了的功能),提供内存空间

Heap堆

通过new关键字,创建对象都会使用堆内存
特点

• 线程共享,堆中对象都需要考虑线程安全的问题
• 有垃圾回收机制

内存溢出

堆溢出异常:OutOfMemoryError
堆空间大小同样可以设置

内存诊断

• jps工具,查看当前系统中有哪些java进程
• jmap工具,查看堆内存占用情况,jmap -heap 进程id
• jconsole工具,图形界面的,多功能的检测工具,可以连续监测
• jvisualvm,可视化虚拟机jconsole的加强工具

方法区

方法区的存储与堆的区别:
方法区内容,类名\字段\方法的字节码,静态变量
堆内容,new出来的对象

内存溢出

• 1.8以前会导致永久代内存溢出
• 1.8以后会导致元空间内存溢出
  从图中可以看到,方法区一直是一个概念性的区域,1.6时,就是堆中的永久代,(其实图中不应该把堆和方法区分成两块)
  1.8以后从堆中分离,放入本地内存中

常量池

.class反编译后可以显示,类基本信息\常量池\类方法定义\包含了虚拟机指令
常量池会保存类的信息
常量池,就是一张表,虚拟机指令根据这张常量表找到要执行的类名\方法名\参数类型\字面量等信息
运行时常量池,常量池是*.class文件中的,当该类被加载,它的常量池信息就会放入运行时常量池,并把里面的符号地址变为真实地址

stringTable

底层原理还是要看反编译的class文件是怎么做的,因为java在语法上有语法糖等因素,不够清晰

直接内存

垃圾回收