JVM 详解

引言

  本文主要介绍,有关JVM(Java Visual Mechine Java虚拟机)的知识。

运行时数据区

什么是运行时数据区

  通过命令行javac,对 *.java源文件 进行编译;然后在由命令 java 运行 *.java,而java源码文件进行编译成class文件,计算机将class文件打散放入JVM数据区中。如下图所示

运行时怎么划分数据区?

class文件中到底有多少数据类型?

  对象、常量、静态变量、普通的成员变量、方法、局部变量、父类……

怎么划分数据区?

  在对应的官方文档中(按JavaSE 1.8为例),按照 2.5. Run-Time Data Areas 中描述的可以分为以下几个数据区

  2.5.1. The PC Register 计数器
  2.5.2. Java Virtual Machine Stacks 虚拟机栈
  2.5.3. Heap 堆
  2.5.4. Method Area 方法区
  2.5.5. Run-Time Constant Pool 运行常量池
  2.5.6. Native Method Stacks 方法栈

Heap 堆

  Heap 堆 --> 用于存储Java对象 (对象/数组)

 Method Area 方法区

  Method Area 方法区 --> 用于存储 类的信息、常量、变量、编译后的代码

   方法的执行移动是由线程执行的:线程执行方法的过程可以用一个数据结构来表示【先进后出】——栈

Java Virtual Machine Stacks 虚拟机栈

  一个线程可以表示一个虚拟机栈,而方法的执行可以通过压栈的方式进行,具体如下图所示:

  具体虚拟机栈的工作,可以讲class文件进行反编译,可以看到计算机指令的全过程(字节码指令会把一行代码拆分为很多步骤)。  javap -c *.class,至于指令具体的内容可参考官方文档中对应语言的含义

  栈帧:包含局部变量表、操作数栈

The PC Register 计数器

  每个线程有个计数器 --> 用于存储当前线程栈执行所在的位置 :这样可以很好的防止当线程中途断开或等待时,再次执行时候,不必要重头开始执行

Run-Time Constant Pool 运行常量池

   用以下图解来了解整个运行时数据区:

 Q:JDK 8 中 还有方法区么?

  方法区包含了运行常量池,JDK 1.7 之前 --> Perm Space 永久代  JDK 1.8 之后 --> Meta Space 元空间

垃圾回收器

  原因:我有一块内存区域(java线程启动的时候),存着存着,发现不够用了?  ----> 报错 OutOfMemeryError ? 万一这个内存区域中有些数据已经没有用了呢?

  这里就引入了“垃圾回收算法”来进行垃圾回收

垃圾回收

  1. 运行时数据:内存模型设计

 

  2. 垃圾对象判断

    1. 引用计数法:但有弊端(当出现循环引用的时候,如果两者都是垃圾,但该算法不会判断为两者是垃圾,而一直保留着)

    2. 可达性分析:GC 设置一个根节点,判断是否可以到达该对象,如果没有到达,则判断为垃圾

 垃圾回收算法

  不同的代-->需要用不同的回收算法

  • 复制算法(主要用于Young区,每次垃圾回收,存活的对象比较少)

    优点:不会有碎片

    缺点:始终都会有一半的空间浪费

  • 标记算法(主要用于Old区,绝大多数对象都是存活时间长)  

    优点:不会浪费空间,空间可以达到最大的合理使用

    缺点:比较耗时,有空间碎片

G1垃圾收集器的过程

  1. 初始标记:使用一个垃圾回收线程,标记垃圾
  2. 并发标记:从Roots触发可达性分析,标记垃圾
  3. 最终标记:再次标记。采用多线程
  4. 筛选回收:回收垃圾对象

评价垃圾回收器的好坏标准

  1. 吞吐量:吞吐量越高越好
  2. 停顿时间:时间越低越好

如何减少GC的频率

  1. 适当的增加堆内存的空间
  2. 合适地设置G1垃圾回收器的停顿时间
  3. 调整垃圾回收的临界线
  4. 增加回收线程数量
原文地址:https://www.cnblogs.com/huanghzm/p/11640848.html