jvm
2023-08-23 10:59:14 0 举报AI智能生成
JVM模型：工作原理、类加载子系统、执行引擎、垃圾回收、运行时数据区、即时编译器
作者其他创作
大纲/内容
调整堆内存大小：通过-Xms和-Xmx参数调整堆内存的初始大小和最大大小，避免频繁的垃圾回收。
选择合适的垃圾回收器：根据应用场景选择合适的垃圾回收器，如CMS、G1等。
优化代码性能：通过合理的算法和数据结构选择、减少对象的创建和销毁等方式优化代码性能。
避免过度同步：减少锁的竞争，提高并发性能。
JVM的调优
jmap：生成堆转储快照，用于分析内存使用情况。
jstack：生成线程转储快照，用于分析线程状态和死锁情况。
jconsole：监视和管理JVM的工具，提供图形界面。
jvisualvm：多合一的JVM监视和分析工具，集成了jconsole和其他插件。
JVM的调试工具
StackOverflow
heapOverflow
在k8s上部署的集群，内存占用率达到xxx（90%）就重启
子主题
内存泄漏（Memory Leak）
内存溢出（Memory Overflow）
问题
JVM（Java Virtual Machine）是Java虚拟机的缩写，是Java程序运行的环境和平台。
JVM通过类装载器将Java源代码编译后的字节码文件加载到内存中，然后由执行引擎逐行解释执行或即时编译执行。
JVM使用垃圾回收器自动管理内存，回收不再使用的对象，避免内存泄漏和溢出。
JVM提供了丰富的运行时数据区，包括方法区用于存放类信息、堆用于存放对象实例、栈用于存放方法调用和局部变量等。
JVM的工作原理
跨平台性：JVM使得Java程序可以在不同的操作系统上运行，只需安装对应的JVM即可。
自动内存管理：JVM的垃圾回收器可以自动回收内存，减少手动内存管理的工作量。
安全性：JVM提供了安全管理机制，可以对Java程序进行安全控制，防止恶意代码的执行。
高性能：JVM的即时编译器可以将热点代码编译成本地机器码，提高执行效率。
JVM的优点
基础
通过全限定类名加载Class对象
class信息、静态变量、常量加载到方法区
创建Class对象指向class信息内存地址
加载
class文件格式
元数据验证
字节码验证
符号引用验证
验证
成员变量赋初始值(0)
准备
符号地址转化为引用地址
解析
成员变量赋值(也就是执行构造函数 )
执行static代码片段
初始化
使用
卸载
外框
类的生命周期
只有符合JVM规范才能被JVM执行
负责将字节码文件加载到内存中，并生成对应的类对象。
启动类加载器
扩展类加载器
应用程序类加载器
自定义类加载器
分类
区别
类加载器的一种工作机制。当要加载一个类的时候会向上（父类）询问（委托）是否已加载过这个类，如果父类加载器无法加载该类，那么类加载器才会尝试自己加载
是什么
保证核心.class不能被篡改及时篡改也不会去加载，就算加载也不是同一个.class对象
沙箱安全机制
设想一个场景：用户在ClassPath中编写了一个java.lang.Object的同名类，如果没有双亲委派机制，每个类加载器都可以自行加载类，那么是不是会产生多个Object类呢？那程序使用的时候如何选择？唯一性就保证不了了补充：全限定类名相同，并且类加载器是同一个，则会认为两个对象是同一个
避免类重复加载
好处
双亲委派机制
类装载器（Class Loader）
类加载检查
是否已加载
指针碰撞
空闲列表
分配内存
初始化零值
设置对象头
执行init方法
对象的创建(new创建)
类加载子系统
把字节码从磁盘加载到内存中
执行引擎（Execution Engine）：负责执行加载到内存中的字节码文件。
清理不再使用的对象，释放内存空间。
是什么？
JVM没有任何引用指向它的对象
什么样的对象是垃圾？
如果不清理这些垃圾对象，那么它们会一直占用着内存，而不能给其他对象是用，最终垃圾对象越来越多，就会出现OOM
为什么要回收？
每个对象都保存一个引用计数器属性，用户记录对象被引用的次数
实现简单，计数器为0则表示是垃圾对象
优点
需要额外的空间来存储引用计数
需要额外的时间来维护引用计数
无法处理循环引用问题
缺点
引用计数法
已GC Roots为起始点，一层一层找到所引用的对象，被找到的对象就是存活对象，那么其他不可达的对象就是垃圾对象
线程中虚拟机栈中正在执行的方法中方法参数、局部变量所对应的对象引用
线程中本地方法栈中正在执行的方法中方法参数、局部变量所对应的对象引用
方法区中保存的类信息中静态属性所对应的对象引用
方法区中保存的类信息中常量属性所对应的对象引用
GC Roots包括
可达性分析
如何判断垃圾？
标记已经使用过的内存区域—>回收
缺点：有碎片
优点：适合存活对象比较多的情况下
标记-清除
标记空闲区域，将存活对象移动到内存的一端。相当于标记-清除算法执行完一次后再进行一次内存整理
优点：没有碎片、不需要额外内存空间
效率要低于标记-清除算法、复制算法
也需要修改栈帧中的引用地址
缺点：
标记-整理
空间一分为二，每次用一块，GC时移动对象
缺点：空间折半、移动对象
优点：不会有空间碎片，适合存活对象比较少情况
复制
算法
分代收集
div data-t=\"flow\" data-processon-v=\
局部变量表
操作数栈
方法返回地址
动态链接
栈帧
不需要垃圾回收
线程太多/调用层次太多，会StackOutflow溢出
特点
Java虚拟机栈
native方法
本地方法栈
记录待执行的下一条指令的地址
程序计数器(PC)
私有
静态变量
常量
编译后的代码
类信息
方法区（元空间）
线程之间共享
优先分配在Eden区
Eden
Survivor每次只会使用其中一个区域，每次Young GC存活的对象会从一个Survivor复制到另一个Survivor
Survivor
年轻代：2
超大对象
长期存活
动态年龄判断
空间分配担保
老年代：1
存放对象
进入的条件
分代垃圾收集
垃圾分配算法
花太多时间执行垃圾回收并且只能回收很少的堆空间
堆内存中的空间不足以存放新创建的对象
堆
共享
运行时数据区（Runtime Data Area）
即时编译器（Just-In-Time Compiler）：将热点代码（HotSpot）编译成本地机器码，提高执行效率。
结构
实际一个接口的调用会产生多少占用？多少请求阻塞……
JVM调优 新生代老年代调优怎么配置？
AR词云业务：所有人(200人)点击词云页面变白，原因：每次点击词云都会调用接口，把所有的词加载进行计算，老师那儿进行词云的计算，学生那儿不算查老师那儿(redis缓存，设置10s过期时间)，
结合项目
jvm
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