JVM相關知識

1.概述

JVM是運行在操做系統之上的，它與硬件沒有直接的交互

 

1.1類裝載器ClassLoader

負責加載class文件，class文件在文件開頭有特定的文件標示，

而且ClassLoader只負責class文件的加載，至於它是否能夠運行，則由Execution Engine決定

1.2類加載器分類

虛擬機自帶的加載器
　　啓動類加載器（Bootstrap）C++
　　擴展類加載器（Extension）Java
　　應用程序類加載器（App）Java,也叫系統類加載器，加載當前應用的classpath的全部類
用戶自定義加載器 

　　Java.lang.ClassLoader的子類，用戶能夠定製類的加載方式,

package com.zy;

import org.junit.Test;

public class JvmDemo01 {

    @Test
    public void fn01(){
        Object obj = new Object();
        ClassLoader classLoader = obj.getClass().getClassLoader();
        System.out.println("Object對象的類加載器即BootstrapClassLoader是:"+classLoader);
        JvmDemo01 jvm = new JvmDemo01();
        ClassLoader classLoader1 = jvm.getClass().getClassLoader();
        System.out.println("應用程序類加載器即ApplicationClassLoader是:"+classLoader1);
        System.out.println("應用程序類加載器的父類加載器即ExtensionClassLoader是:"+classLoader1.getParent());
        System.out.println("擴展類加載器的父類加載器即BootstrapClassLoader是:"+classLoader1.getParent().getParent());
    }
}

 

 1.3雙親委派模型

sun.misc.Launcher
它是一個java虛擬機的入口應用
某個特定的類加載器在接到加載類的請求時，首先將加載任務委託給父類加載器，依次遞歸，
若是父類加載器能夠完成類加載任務，就成功返回；
只有父類加載器沒法完成此加載任務時，才本身去加載。

2.Execution Engine

Execution Engine執行引擎負責解釋命令，提交操做系統執行。

 

3.Native Interface本地接口
Java語言自己不能對操做系統底層進行訪問和操做，可是能夠經過JNI接口調用其餘語言來實現對底層的訪問。
本地接口的做用是融合不一樣的編程語言爲Java所用，它的初衷是融合 C/C++程序，Java誕生的時候是C/C++橫行的時候，
要想立足，必須有調用C/C++程序，因而就在內存中專門開闢了一塊區域處理標記爲Native的代碼，它的具體作法是Native Method Stack中登記Native方法，
在Execution Engine 執行時加載Native libraries。
目前該方法使用的愈來愈少了，除非是與硬件有關的應用，好比經過Java程序驅動打印機或者Java系統管理生產設備，在企業級應用中已經比較少見。
由於如今的異構領域間的通訊很發達，好比可使用Socket通訊，也可使用WebService等等。

4.Native Method Stack
它的具體作法是Native Method Stack中登記native方法，在Execution Engine執行時加載本地方法庫。

5.PC寄存器
每一個線程都有一個程序計數器，是線程私有的,就是一個指針，指向方法區中的方法字節碼（用來存儲指向下一條指令的地址,也即將要執行的指令代碼），
由執行引擎讀取下一條指令，是一個很是小的內存空間，幾乎能夠忽略不記。

 

6.棧

棧也叫棧內存，主管Java程序的運行，是在線程建立時建立，它的生命期是跟隨線程的生命期，
線程結束棧內存也就釋放，對於棧來講不存在垃圾回收問題，只要線程一結束該棧就Over，生命週期和線程一致，是線程私有的。
基本類型的變量、實例方法、引用類型變量都是在函數的棧內存中分配。

 

7.方法區
7.1方法區是線程共享的，一般用來保存裝載的類的元結構信息。
好比：運行時常量池+靜態變量+常量+字段+方法字節碼+在類/實例/接口初始化用到的特殊方法等。
7.2一般和永久區關聯在一塊兒(Java7以前)，但具體的跟JVM的實現和版本有關。

8.Heap堆(Java7以前)
一個JVM實例只存在一個堆內存，堆內存的大小是能夠調節的。
類加載器讀取了類文件後，須要把類、方法、常變量放到堆內存中，保存全部引用類型的真實信息，以方便執行器執行。
堆內存邏輯上分爲三部分：新生+養老+永久

 

新生區是類的誕生、成長、消亡的區域，一個類在這裏產生，應用，最後被垃圾回收器收集，結束生命。
新生區又分爲兩部分： 伊甸區（Eden space）和倖存者區（Survivor pace） ，全部的類都是在伊甸區被new出來的。
倖存區有兩個： 0區（Survivor 0 space）和1區（Survivor 1 space）。
當伊甸園的空間用完時，程序又須要建立對象，JVM的垃圾回收器將對伊甸園區進行垃圾回收(Minor GC)，將伊甸園區中的再也不被其餘對象所引用的對象進行銷燬。
而後將伊甸園中的剩餘對象移動到倖存0區.若倖存0區也滿了，再對該區進行垃圾回收，而後移動到1區。
那若是1區也滿了呢？再移動到養老區。
若養老區也滿了，那麼這個時候將產生MajorGC（FullGC），進行養老區的內存清理。
若養老區執行了Full GC以後發現依然沒法進行對象的保存，就會產生OOM異常「OutOfMemoryError」。

若是出現java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space異常，說明Java虛擬機的堆內存不夠。緣由有二：
（1）Java虛擬機的堆內存設置不夠，能夠經過參數-Xms、-Xmx來調整。
（2）代碼中建立了大量大對象，而且長時間不能被垃圾收集器收集（存在被引用）。

 9.Java堆內存參數調優

 jdk-7以下:

jdk-8以下:

8.1jvm中默認堆內存

    @Test
    public void fn02(){
        double maxMemory = Runtime.getRuntime().maxMemory();
        double totalMemory = Runtime.getRuntime().totalMemory();
        System.out.println("JVM中默認totalMemory(初始內存分配大小)的值(-Xms)是:"+totalMemory / 1024 / 1024 + "MB");
        System.out.println("JVM中默認maxMemory(最大內存分配大小)的值(-Xmx)是:"+maxMemory / 1024 / 1024 + "MB");
    }

設置VM參數

-Xmx1024m -Xms200m -XX:+PrintGCDetails -Xloggc:gclog.log

 

打印效果以下:(此處是JDK-8)

JVM中默認totalMemory(初始內存分配大小)的值(-Xms)是:192.0MB
JVM中默認maxMemory(最大內存分配大小)的值(-Xmx)是:910.5MB
Heap
 PSYoungGen      total 59904K, used 8297K [0x00000000eab00000, 0x00000000eed80000, 0x0000000100000000)
  eden space 51712K, 16% used [0x00000000eab00000,0x00000000eb31a640,0x00000000edd80000)
  from space 8192K, 0% used [0x00000000ee580000,0x00000000ee580000,0x00000000eed80000)
  to   space 8192K, 0% used [0x00000000edd80000,0x00000000edd80000,0x00000000ee580000)
 ParOldGen       total 136704K, used 0K [0x00000000c0000000, 0x00000000c8580000, 0x00000000eab00000)
  object space 136704K, 0% used [0x00000000c0000000,0x00000000c0000000,0x00000000c8580000)
 Metaspace  used 5239K, capacity 5424K, committed 5632K, reserved 1056768K
  class space    used 610K, capacity 659K, committed 768K, reserved 1048576K

 8.2out of memory問題解決(OOM)

VM參數設置:

-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryErrorOOM時導出堆到hprof文件。