JVM复习

JVM虚拟机的启动
JVM虚拟机的执行

虚拟机指令

//编辑Java文件 虚拟机指令
javap -v 类名.class
//查看程序执行  进程
jps

简略版jvm虚拟机

3.JVM 虚拟机的栈特点

跨平台性、指令集小、指令多；职能g'xing

4.加载器

  4.1系统加载器
        java的核心类库，使用系统加载器
    4.2引导类加载器
        获取 加载器时为null
    4.3自定义加载器
        什么样的文件加载什么样的文件

5.双亲委派机制

jvm对calss文件 ，是一个按需加载机制。什么时候需要什么时候加载

自定义加载器 → 系统类加载器 → 扩展类加载器 → 引导类加载器

6.反向委派机制

加载第三方类的时候   核心类提供接口 → 执行引导类加载  → 线程上下文加载器（默认执行：系统类加载器） →  执行第三方jar包
优势：
    1.避免类的重复加载
    2.保护程序安全，防止核心api被篡改

7.运行时数据区

    7.1程序计数器 （pc寄存器）  （可以理解为 游标或者 迭代器）
           作用：来储存下一条指令 地址的  （占内存空间很小）
            特点：属于线程私有，生命周期与线程保持一致。
                        程序的  分支、循环、跳转、异常处理、线程回复，都需要他来执行。
                        jvm唯一个没有内存溢出 的 区域。
     7.2 为什么使用pc寄存器 储存字节码指令？？
            答：因为cpu需要不停切换各个线程，当他切换到要执行线程时，就时候需要jvm的字节码解释器 通过 pc寄存器的值来明确下一条指令。
    7.3pc寄存器为什么设定为线程私有？
            为了能准确地记录各个线程正在执行的字节码指令地址，最好的方法自然是每个线程分配一个pc寄存器。独立计算，不会出现干扰。
    7.4 栈管运行堆管存储
    7.5 栈中常见异常
        1.StackOverFlowError  (如果 jvm虚拟机设置了 固定的栈大小，当运行程序超出，设置的大小就会报StackOverFlowError （栈空间溢出）)
        2.OutOfMemoryError （如果jvm虚拟机栈可以动态扩展，但是扩展时无法申请到足够的内存，或者创建创建虚拟机栈，没有足够的内存，就会报OutOfMemoryError）

8.虚拟机栈（栈管运行，队管存储）

  8.1 java虚拟机栈，其内部保存一个个栈帧（Stack Frame）(栈帧是栈的最小储存单元)
一个线程对应一个java虚拟机栈   （栈不存在垃圾回收问题， 但是存在内存溢出）
栈：  先进后出
队列：先进先出

    8.2 栈中储存
一个线程对应一个java虚拟机栈
每个方法队形一个栈帧

    8.3栈的内部结构
局部变量表

局部变量表中的变量只在当前方法调用中有效。 当方法调用结束后，随着方法栈的销毁，局部变量表也会随之销毁。
局部变量表 会存放方法的变量，
//在静态方法当中，不允许引用this。原因：this变量不存在当前变量表中
//实例方法中可以引用this， 实例对象提供this变量的Slot访问索引
操作数栈

入栈/出栈
方法返回地址
 动态链接
一些附加信息

帧数据区（方法返回地址、动态链接、一些附加信息）

    8.4 栈顶缓存技术（hotspot虚拟机）
8.5方法区
方法区是一个非常重要的区域，也是被线程共享的区域，方法区存储了每个类的信息(类的名称、方法信息、字段信息)，静态变量、常量以及编译后的代码等。

方法区还包括一个常量池，用来存储编译期间生成的字面量和符号引用。这部分内容在类被加载后，都会存储到方法区中的RCP。值得注意的是，运行时产生的新常量也可以被放入常量池中，比如 String 类中的 intern() 方法产生的常量。

常量池就是这个类型用到的常量的一个有序集合。包括直接常量(基本类型，String)和对其他类型、方法、字段的符号引用.

    8.5.1常量池作用
常量池的作用：就是为了提供一些符号和常量，便于指令的识别。（高可用，使得编译文件较小）

本地方法接口（本地方法库）

//java虚拟机 需要调用C库，所存在一些方法
本地方法接口:包括对操作系统对接

本地方法栈

java虚拟机用于管理java方法的调用
本地方法栈，是私有的。

回顾
方法 -- > 栈帧 -->    局部变量
                        -->    方法返回地址
                        -->    操作数栈
                        -->    动态链接
                        -->    一些附加信息

面试问题

1.栈溢出的情况（stackOverflowError）
    答：设置栈大小，运行时超出设置值
        //不设置栈大小，运行时超出物理内存值    (内存溢出)
3.栈余越大越好么？？？
    答：他会挤占运行时区 其他区域的空间

　　2.垃圾回收会涉及虚拟机栈么？答案：如以下表格

	GC	Error
程序计数器	×	×
虚拟机栈	×	√
本地方法区	×	√
堆	√	√
方法区	√	√

堆

什么是TLAB

//
1.一个进程对应一个方法区和堆。
2.将堆内存分成小块，每个线程占用一小块内存堆。就形成了TLAB。
3.方法结束后，堆中对象不会马上转移，

　　关系图

堆空间的内部结构

java7 以及之前堆内存逻辑分为三部分：新生区+养老区+永久区

java8和之后版本 内存逻辑分为：新生区+养老区+原空间
相较于以前版本，永久区 变为 原空间

设置堆空间的大小

-Xms 表示堆起始内存

-Xmx 表示堆区的最大内存

//堆的OOM

年轻代和老年代

优先在伊甸园区分配，

堆内存 --> 年轻代 --> 伊甸园、S0、S1的对象分配

YGC过程，伊甸园区空间充满时，会触发YGC

常见调优工具

Minor GC、Major GC、Full GC

（jvm调优 可简单的理解为 执行GC次数少一些）
Minor GC 完全等价与  YGC(年轻代)
老年代区域 执行  Major GC
Full GC ：整个java堆，方法区的垃圾收集
Major 和 Full GC 执行时间 相较于 Minor GC时间较长
JVM进行GC，并非每次都是对三个内存区域一起回收，大部分时候回收是 指新生代。（三部分指：新生代、老年代、方法区）

年轻代触发机制(Minor GC)
1.当年轻代空间不足，就会触发Minor GC（年轻代中 Edem区满了，才会触发GC。 S1，S0不会触发GC）
2.Minor GC 触发频率高
3.Minor GC 会触发STW（停止其他用户线程），等垃圾回收结束，才会继续执行。

老年代GC（Major GC/Full GC）
1.当对象从老年代中消失，Major GC 或 Full GC 执行发生了
2.执行Major GC 经常会执行Minor GC（非绝对）,(当老年代空间不足则先触发Minor GC，如果还是不足则触发Major GC)
3.Major GC的速度会很慢，STW的时间会很长。
4.Major GC之后空间还是不足，就会抛出异常(OOM)内存溢出

触发Full GC的五种情况
1.调用System.gc()，系统建议执行Full GC。（非必然执行）
2.老年代空间不足
3.方法区空间不足
4.通过Miner GC后进入老年代的平均大小大于老年代的空用内存（标记 没理解）
5.当创建对象Eden区空间不足，转移到S0，S1同样出现空间不足，直接晋升到老年代，老年代空间不足就触发Full GC

//打印GC在虚拟机中的指令
-Xms9m -Xmx9m -XX:+PrintGCDetails

字符串常量池存在堆空间

针对不同年龄的对象分配原则：
1.优先分配Eden区
2.大对象直接分配到老年代（尽量避免出现大对象）
3.长期存活的对象分配到老年代

堆空间参数设置
-XX:+PrintFlagsInitial : 查看所有默认参数的初始值
-XX:+PrintFlagFinal : 查看所有参数的最终值
-Xms: 初始堆空间内存(默认是物理内存的1/64)
-Xmx: 最大堆空间内存(默认是物理内存的1/4)
-Xmn: 设置新生代的大小。（初始值）
-XX:NewRatio: 配置新生代与老年代在堆结构的占比
-XX:SurvivorRatio: 设置新生代中Eden和S0/S1空间的比例
-XX:MaxTenuringThreshould: 设置新生代垃圾的最大年龄
-XX:PrintGCDetails: 输出详细的GC处理日志
-XX:HandlePromotionFailure:是否设置控件分配担保

代码优化

1.栈上分配：将堆分配。在方法new出对象，并返回结果。
-Xms256m -Xmx256m -XX:DoEscapeAnalysis -XX:+PrintGCDetails

2.同步省略
3.分离对象或标量替换