【面試 JVM】【第六篇】JVM調優

六部份內容:

一。內存模型

1.程序計數器，方法區，堆，棧，本地方法棧的做用，保存那些數據

 能夠畫個大圖出來，很清晰

jvm內存模型主要指運行時的數據區，包括5個部分。

 

棧也叫方法棧，是線程私有的，線程在執行每一個方法時都會同時建立一個棧幀，用來存儲局部變量表、操做棧、動態連接、方法出口等信息。調用方法時執行入棧，方法返回時執行出棧。

 

本地方法棧與棧相似，也是用來保存線程執行方法時的信息，不一樣的是，執行java方法使用棧，而執行native方法使用本地方法棧。

 

程序計數器保存着當前線程所執行的字節碼位置，每一個線程工做時都有一個獨立的計數器。程序計數器爲執行java方法服務，執行native方法時，程序計數器爲空。

 

棧、本地方法棧、程序計數器這三個部分都是線程獨佔的。

 

堆是jvm管理的內存中最大的一塊，堆被全部線程共享，目的是爲了存放對象實例，幾乎全部的對象實例都在這裏分配。當堆內存沒有可用的空間時，會拋出OOM異常。根據對象存活的週期不一樣，jvm把堆內存進行分代管理，由垃圾回收器來進行對象的回收管理。

 

方法區也是各個線程共享的內存區域，又叫非堆區。用於存儲已被虛擬機加載的類信息、常量、靜態變量、即時編譯器編譯後的代碼等數據，

 

jdk1.7中的永久代和1.8中的metaspace都是方法區的一種實現。

 

面試回答此知識點相關問題時，要答出兩個要點：一個是各部分的功能，另外一個是哪些線程共享，哪些獨佔。

 

 

二。類加載機制

 1.雙親委派的加載機制

2.經常使用類加載器以及做用

3.雙親委派加載機制好處

4.如何判斷是同一個class

 

 

三。GC垃圾回收

 1.分代回收的思想和依據

 

java堆內存被分代管理，主要是爲了方便垃圾回收。

由於，第一，大部分對象很快就不使用了

第二，有一部分不會當即無用，但也不會持續很長的時間！

因此堆內存進行分代管理的劃分！

 

2.不一樣垃圾回收算法實現的思路以及適用的場景

 按類型分爲3種:

引用計數法:經過對象被引用的次數來肯定對象是否被使用，缺點沒法解決循環引用的問題！

 

複製算法:須要from和to兩塊大小相同的內存空間。對象分配只在from塊，回收時把存活對象複製到to塊，清空from，而後調換職權！from變成to，to變成from！缺點，內存使用率低！

 

標記清除算法:分爲標記對象和清除再也不使用的對象  兩個階段！ 缺點，會產生內存碎片！

 

jvm中，年輕代回收算法serial、parNew、parallel scavenge都是複製算法！

CMS、G一、zgc都屬於標記清除算法！

 

 

四。性能調優

 1.經常使用jvm優化參數的做用

2.參數調優的依據

3.瞭解經常使用的jvm分析工具能分析哪類問題，以及使用方法

 

五。執行模式

 1.解釋，編譯，混合模式的優缺點

2.瞭解java7提供的分層編譯技術

3.知道JIT即時編譯技術和OSR棧上替換

4.知道C1，C2編譯器針對的場景，其中C2針對server模式，優化更激進

5.java10提供的由java實現的graal編譯器

 

 

六。編譯優化

 1.前端編譯器javac的編譯過程

2.AST抽象語法書

3.編譯期優化

4.運行期優化

5.編譯優化的經常使用技術

包括公共子表達式的消除，方法內聯，逃逸分析，棧上分配，同步消除等！明白了這些，才能寫出對編譯器友好的代碼！

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.JVM內存模型

 

• Java堆：線程共享的，惟一目的就是用於存放對象實例，是垃圾收集器管理的主要區域；
• Java虛擬機棧：線程私有的，每一個方法在執行的同時都會建立一個棧幀用於存儲局部變量等，局部變量表存放了編譯器可知的各類基本數據類型和對象引用；
• 本地方法棧：和虛擬機棧相似，不過它是爲Native方法服務；
• 程序計數器：線程私有的，能夠看做是當前線程所執行的字節碼的行號指示器，以便線程切換後恢復執行使用；
• 方法區：線程共享的，用於存儲已被虛擬機加載的類信息、常量、靜態變量、即時編譯器編譯後的代碼等數據；該區域的內存回收主要是針對常量池的回收和類型的卸載（特別是要注意一些動態字節碼框架和自定義ClassLoader的場景下）；在HotSpot裏常常被稱爲永久代，在Java 8裏已被廢除了，被元空間取代；

 

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2.JVM內存回收機制

 　　1》堆內存

　　堆內存是全部線程共有的，能夠分爲兩個部分：年輕代和老年代。下圖中的Perm表明的是永久代，可是注意永久代並不屬於堆內存中的一部分，同時jdk1.8以後永久代也將被移除。

　　2》垃圾回收主要做用在堆內存

　　3》新生代(Young Generation)：用於存放新建立的對象，採用複製回收方法，若是在s0和s1之間複製必定次數後，轉移到年老代中。這裏的垃圾回收叫作minor GC;

　　4》老年代(Old Generation)：這些對象垃圾回收的頻率較低，採用的標記整理方法，這裏的垃圾回收叫作 major GC。

　　

　　拓展：1.在進行垃圾回收的時候，怎麼判斷哪些對象是垃圾，要被回收

　　經過兩種方式

　　　　1》引用計數【可是引用計數的方式沒法解決循環引用的問題】

　　　　2》可達性分析

　　拓展：2.什麼叫對象可達，什麼叫對象不可達，什麼是可達性分析

　　經過一系列稱爲「GC Roots」的對象（好比虛擬機棧引用的對象、方法區中的類靜態屬性和常量引用對象）做爲起點，從這些節點一直往下搜索，走過的路徑稱爲引用鏈；而那些沒有與引用鏈相連的對象即爲不可達，會被回收。

　　拓展：3.判斷對象能夠回收的狀況

　　　　1》對象顯式的置空null

　　　　2》局部引用指向的對象

　　　　3》弱引用關聯的對象

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3.什麼是GC，經常使用的GC算法有哪些？

　　1》GC就是垃圾回收機制，就是JVM對內存中的對象進行管理的一個過程

　　2》GC的過程以下：

1. Eden區最大，對外提供堆內存。當Eden區快要滿了，則進行Minor GC，把存活對象放入Survivor A區，清空Eden區；
2. Eden區被清空後，繼續對外提供堆內存；
3. 當Eden區再次被填滿，此時對Eden區和Survivor A區同時進行Minor GC，把存活對象放入Survivor B區，同時清空Eden 區和Survivor A區；
4. Eden區繼續對外提供堆內存，並重覆上述過程，即在Eden區填滿後，把Eden區和某個Survivor區的存活對象放到另外一個Survivor區；
5. 當某個Survivor區被填滿，且仍有對象未被複制完畢時或者某些對象在反覆Survive 15次左右時，則把這部分剩餘對象放到Old區；
6. 當Old區也被填滿時，進行Major GC，對Old區進行垃圾回收。

 　　3》新生代採用的GC算法是 複製算法，而老年代採用的是標記-清除算法

　　4》複製算法就是 eden區往s0複製，或者往s1複製的過程，默認次數15次

　　5》標記-清除算法  是老年區依舊在用的對象標記可可達對象  清除就是清除不可達的對象。　　　　

　　拓展：GC觸發條件

 

GC類型	觸發條件	觸發時發生了什麼	注意	查看方式
YGC	eden空間不足	清空Eden+from survivor中全部no ref的對象佔用的內存 將eden+from sur中全部存活的對象copy到to sur中 一些對象將晉升到old中:     to sur放不下的     存活次數超過turning threshold中的 從新計算tenuring threshold(serial parallel GC會觸發此項) 從新調整Eden 和from的大小(parallel GC會觸發此項)	全過程暫停應用 是否爲多線程處理由具體的GC決定	jstat –gcutil  gc log
FGC	old空間不足 perm空間不足 顯示調用System.GC, RMI等的定時觸發 YGC時的悲觀策略 dump live的內存信息時(jmap –dump:live)	清空heap中no ref的對象 permgen中已經被卸載的classloader中加載的class信息 如配置了CollectGenOFirst,則先觸發YGC(針對serial GC) 如配置了ScavengeBeforeFullGC,則先觸發YGC(針對serial GC)	全過程暫停應用 是否爲多線程處理由具體的GC決定 是否壓縮須要看配置的具體G

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4.你是經過什麼方式實現JVM優化的？

　　1》調整新生代、s0、s1比例以及調整新生代 老年代的大小，目的是減小GC次數

　　2》不要顯示的調用system.GC()

　　3》對象不用的時候顯式的置爲null

　　4》儘可能減小局部變量的使用

　　5》儘可能使用基本數據類型而不使用封裝類

　　6》儘可能少使用靜態變量，由於靜態變量屬於類的變量，是全局變量，會一直佔用資源

　　7》儘可能分散的建立對象，不要一次性建立多個對象。

　　8》http://www.javashuo.com/article/p-ontvojsr-ga.html

 

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5.內存溢出和內存泄漏的區別

http://www.javashuo.com/article/p-mocpeqed-bn.html

 

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