java JVM详解（持续更新）

JVM定义

JVM结构

类装载子系统

 双亲委派模型

运行时数据区

 方法区（Method Area）

 堆区（Heap）

 虚拟机栈区

 程序计数区

执行引擎子系统

 垃圾回收机制

 内存分代机制

JVM调优

JVM面试题

JVM定义

JVM它是jre的一部分，也java程序最终运行的地方。jdk默认虚拟机HotSpot。

我们编写的java代码，编译后会生成对应的.class文件，这个文件是字节码文件，紧接着JVM 通过类装载子系统将字节码文件装载到运行时数据区，该区域将字节码内容拆分分别装载到JVM运行时数据区的方法区、堆、栈、本地方法栈和程序计数器 几个部分，最终送到执行引擎子系统配合本地接口然后运行。

JVM结构

JVM由两个子系统和两个组件构成。

子系统：

子系统 内容
类装载子系统（ClassLoader）根据给定的全限定类名称装载class文件到运行时数据区的方法区
执行引擎子系统（Execution engine）包含即时编译器（JITCompiler）和垃圾回收器（Garbage Collector）；用于执行class文件中的命令

组件：

组件内容
运行时数据区（Runtime data Area）jvm的内存，包含方法区、虚拟机栈、本地方法栈、堆、程序计数器
本地接口（Native Interface）与本地方法库交互，与其他变成语言交互的接口

在这里插入图片描述

类装载子系统

类的加载是通过双亲委派模型来完成的

类的生命周期：加载、验证、准备、解析、初始化、使用、卸载

双亲委派模型

加载器找到.class文件找到并读取，双亲委派模型描述的是加载器找到.class文件得基本过程。

即加载类时先把请求委托给自己的父类加载器执行,直到顶层的启动类加载器. 父类加载器能够完成加载则成功返回,不能则子类加载器才自己尝试加载.

运行时数据区

JVM在执行Java程序时，会把它管理的内存划分为若干个的区域，每个区域都有自己的用途和创建销毁时间。

区域线程属性内存占比
堆区共享 最大
虚拟机栈私有
方法区共享
程序计数器私有较小

在这里插入图片描述

方法区（Method Area）

线程共享的内存区域，它用于存储已被虚拟机加载的类型信息、常量、静态变量、即时编译器编译后的代码缓存等数据。

例如，在程序中声明的常量、静态变量和有关于类的信息等的引用，都会存放在方法区，而这些引用所指向的具体对象 一般都会在堆中开辟单独的空间进行存储，也可能会在直接内存中进行存储。

在这里插入图片描述

堆区（Heap）

通过new关键字创建的对象都会被放在堆内存，由于堆是线程共享的，所以堆内存中的对象都需要考虑线程安全问题。

堆中的数据不需要事先明确生存期，可以动态的分配内存，不再使用的数据和对象由JVM中的GC机制自动回收。对JVM的性能调优一般就是对堆内存的调优。

Java中基本类型的包装类：Byte、Short、Integer、Long、Float、Double、Boolean、Character类型的数据是存储在堆中的。

堆区内存分为两个不同区域：新生代（Young）和老年代（Old）。
年轻代又会被进一步分为1个Eden区和2个Survivor区。在内存分配上，如果保持默认配置的话，年轻代和老年代的内存大小比例为1 : 2，年轻代中的1个Eden区和2个Survivor区的内存大小比例为：8 : 1 : 1。

在这里插入图片描述

虚拟机栈区

每个线程运行需要的内存空间，用于保存方法执行的内存模型。
每个栈由多个栈帧（Frame）组成，对应着每次调用方法时所占用的内存。
每个线程只能有一个活动栈帧，对应着当前正在执行的方法

程序计数区

用于保存当前线程所正在执行的字节码指令的地址(行号)

执行引擎子系统

垃圾回收机制

  1. 目的

    程序运行过程中会产生大量的内存垃圾，为了确保程序运行时的性能，JVM会在过程中不断地进行自动垃圾回收

  2. 关注对象

    程序计数器、虚拟机栈、本地方法栈是线程私有的，所以会随着线程结束而消亡。
    Java 堆和方法区是线程共享的，在程序处于运行期才知道哪些对象会创建，这部分内存的分配和回收都是动态的，垃圾回收所关注的就是这部分内存。

  3. 判断对象可以回收

    在进行内存回收之前要做的事情就是判断那些对象是‘死’的，哪些是‘活’的

    • 引用计数法:当一个对象被引用时，就当引用对象的值加一，当值为 0 时，就表示该对象不被引用，可以被垃圾收集器回收。
    • 可达性分析

  4. 垃圾回收算法

    算法速度碎片空间
    标记清除算法 较快产生内存碎片
    标记整理算法慢没有内存碎片
    复制算法没有内存碎片占用两倍内存空间
    分代垃圾回收算法

内存分代机制

方法区即被称为永久代，而堆中存放的是对象实例，为了回收的时候对不同的对象采用不同的方法，又将堆分为新生代和老年代，默认情况下新生代占堆的1/3，老年代占堆的2/3。

• 新生代（Young）：HotSpot将新生代划分为三块，一块较大的Eden空间和两块较小的Survivor空间，默认比例为8：1：1。
• 老年代（Old）：在新生代中经历了多次GC后仍然存活下来的对象会进入老年代中。老年代中的对象生命周期较长，存活率比较高，在老年代中进行GC的频率相对而言较低，而且回收的速度也比较慢。
• 永久代（Permanent）：永久代存储类信息、常量、静态变量、即时编译器编译后的代码等数据，对这一区域而言，一般而言不会进行垃圾回收。
• 元空间（metaspace）：从JDK 8开始，Java开始使用元空间取代永久代，元空间并不在虚拟机中，而是直接使用本地内存。那么，默认情况下，元空间的大小仅受本地内存限制。当然，也可以对元空间的大小手动的配置。

JVM调优

  1. JDK自带工具

    JDK 自带了很多监控工具，都位于 JDK 的 bin 目录下，其中最常用的是jconsole和jvisualvm这两款视图监控工具。

    • jconsole：用于对JVM中的内存、线程和类等进行监控；
    • jvisualvm：JDK自带的全能分析工具，可以分析：内存快照、线程快照、程序 死锁、监控内存的变化、gc变化等。

  2. 第三方工具

    • MAT(MemoryAnalyzer Tool)：基于Eclipse的内存分析工具
    • GChisto：专业分析gc日志的工具

  3. 调优参数

    -Xms2g：初始化推大小为2g
    -Xmx2g：堆最大内存为2g (为了防止垃圾收集器在最小、最大之间收缩堆而产生额外的时间，通常把最大、最小设置为相同的值)
    -XX:NewSize=m;设置年轻代大小
    -XX:NewRatio=4：设置年轻代的和老年代的内存比例为 1:4； 年轻代和年老代将根据默认的比例(1：2)分配堆内存.
    -XX:SurvivorRatio=8：设置新生代Eden和Survivor比例为 8:1

在这里插入图片描述

在JVM中，主要是对堆（新生代）、方法区和栈进行性能调优。各个区域的调优参数如下所示。

• 堆：-Xms、-Xmx
• 新生代：-Xmn
• 方法区（元空间）：-XX:MetaspaceSize、-XX:MaxMetaspaceSize
• 栈（线程）：-Xss

为了更加直观的表述，我们可以将JVM的内存区域和对应的调优参数总结成下图所示。

在这里插入图片描述
在设置JVM启动参数时，需要特别注意方法区（元空间）的参数设置。

关于方法区（元空间）的JVM参数主要有两个：-XX:MetaspaceSize和-XX:MaxMetaspaceSize。

-XX:MetaspaceSize：指的是方法区（元空间）触发Full GC的初始内存大小（方法区没有固定的初始内存大小），以字节为单位，默认为21M。达到设置的值时，会触发Full GC，同时垃圾收集器会对这个值进行修改。

如果在发生Full GC时，回收了大量内存空间，则垃圾收集器会适当降低此值的大小；如果在发生Full GC时，释放的空间比较少，则在不超过设置的-XX:MetaspaceSize值或者在没设置-XX:MetaspaceSize的值时不超过21M，适当提高此值。

-XX:MaxMetaspaceSize：指的是方法区（元空间）的最大值，默认值为-1，不受堆内存大小限制，此时，只会受限于本地内存大小。

最后需要注意的是：调整方法区（元空间）的大小会发生Full GC，这种操作的代价是非常昂贵的。如果发现应用在启动的时候发生了Full GC，则很有可能是方法区（元空间）的大小被动态调整了。

所以，为了尽量不让JVM动态调整方法区（元空间）的大小造成频繁的Full GC，一般将-XX:MetaspaceSize和-XX:MaxMetaspaceSize设置成一样的值。例如，物理内存8G，可以将这两个值设置为256M

最后，我们一起看下在物理内存8G的情况下，启动应用程序时，可以设置的JVM参数。当然，我这里给出的是一些经验值，实际部署到生产环境时，需要经过压测找到最佳的参数值。

• 启动SpringBoot:
  java ‐Xms2048M ‐Xmx2048M ‐Xmn1024M ‐Xss512K ‐XX:MetaspaceSize=256M ‐XX:MaxMetaspaceSize=256M ‐jar xxx.jar

• 启动Tomcat（Linux）:
  在Tomcat bin目录下catalina.sh文件里配置。
  ‐Xms2048M ‐Xmx2048M ‐Xmn1024M ‐Xss512K ‐XX:MetaspaceSize=256M ‐XX:MaxMetaspaceSize=256M

• 启动Tomcat（Windows）
  在Tomcat bin目录下catalina.bat文件里配置。
  ‐Xms2048M ‐Xmx2048M ‐Xmn1024M ‐Xss512K ‐XX:MetaspaceSize=256M ‐XX:MaxMetaspaceSize=256M

JVM面试题

  1. 垃圾回收是否涉及栈内存？

    不会。栈内存是方法调用产生的，方法调用结束后会弹出栈。

  2. 栈内存分配越大越好吗？

    物理内存是一定的，栈内存越大，可以支持更多的递归调用，但是可执行的线程数就会越少。

  3. 栈内存溢出的原因

    栈帧过大、过多、或者第三方类库操作，都有可能造成栈内存溢出 java.lang.stackOverflowError，使用 -Xss256k 指定栈内存大小

  4. 堆内存调整参数

    可以使用 -Xmx8m 来指定堆内存大小。

  5. 堆内存诊断方法

    jps -》查看当前系统中有哪些 java 进程
    jmap -》查看堆内存占用情况 jmap - heap 进程id

  6. Java中创建的对象是存储在JVM中的哪个区域的？

    例如，这里，我们简单的列举一行代码，如下所示。

    User user = new User();

    关于上面的代码，不少小伙伴都知道，创建出来的User对象是放在JVM中的堆区域的，而User对象的引用是放在栈中的。但如果你只是了解到这种程度，那面试官就会认为你了解的太浅显了，可能就会达不到他们的要求。其实面试官想要了解你是否对JVM有一个更深入的认识。

    站在面试官的角度来看这个问题时，回答创建出来的User对象是放在JVM的堆区，也并没有错。但是JVM的堆内存区域又会分为年轻代和老年代，而年轻代又会分为Eden区和Survivor区。JVM堆空间的逻辑结构如下图所示。

    在这里插入图片描述
    而面试官更想了解的是你能不能说出来创建的对象具体是存放在JVM堆空间的哪个区域。

    在JVM内部，会将整个堆空间划分成年轻代和老年代，年轻代默认会占整个堆内存空间的1/3，老年代默认会占整个堆内存空间的2/3。年轻代又会划分为Eden区和两个Survivor区，它们之间的默认比例是Eden：Survivor1：Survivor2 = 8:1:1。

在这里插入图片描述

如果你能回答出 新创建的User对象是存放在JVM堆空间中年轻代的Eden区，那面试官就会对你刮目相看了。当然，这里没有考虑JVM的逃逸分析情况

本文来自互联网用户投稿，该文观点仅代表作者本人，不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务，不拥有所有权，不承担相关法律责任。如若转载，请注明出处：http://www.mzph.cn/news/761723.shtml

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符，请联系多彩编程网进行投诉反馈email:809451989@qq.com，一经查实，立即删除！

相关文章

静态路由实验（HCIP部分）

静态路由实验（HCIP部分）

1、拓扑信息 2、需求分析 3、IP规划 4、配置截图 5、测试 1、拓扑信息 2、需求分析 1、 R6为isp,接口IP地址均为公有地址；该设备只能配置IP地址，之后不能再对其进行其他任何配置; 分析： R6只需配置一个环回和链路物理接口IP即可 2 、R1-R5为…
阅读更多...
导出excel按动态表头导出

导出excel按动态表头导出

一、实现代码 使用Map方式添加head头，对应填充值 /*** 导出查看发车明细* param query* return*/Overridepublic ExportResult monthResourcePlanDepartureProgressDetailsExportExcelData(ResourceSituationListQuery query) {log.info("导出参数:{}",Ds…
阅读更多...
FPGA开源项目分享——基于FPGA加速的热扩散模拟器

FPGA开源项目分享——基于FPGA加速的热扩散模拟器

导语 今天继续分享康奈尔大学FPGA课程ECE 5760的典型案例——基于FPGA加速的热扩散模拟器。 （更多其他案例请参考网站： Final Projects ECE 5760） 1. 项目概述 项目网址 https://people.ece.cornell.edu/land/courses/ece5760/FinalProje…
阅读更多...
多区域ISIS路由计算

多区域ISIS路由计算

多区域ISIS路由计算： 1、骨干区域是如何访问非骨干区域？（R4如何学习到200.200/32的路由？） 1.1 默认情况下，L1/2级别路由器会将L1级别LSDB中的叶子信息，作为自己L2级别实节点的叶子信息添加到L2的…
阅读更多...
旅游小程序的市场与发展趋势

旅游小程序的市场与发展趋势

随着科技的发展，移动互联网已经成为我们生活中不可或缺的一部分。在这个时代，小程序已经成为了一种新的趋势，尤其是在旅游行业。那么，旅游小程序有哪些市场，发展趋势又怎么样呢？ 一、旅游小程序的市场 1. 用…
阅读更多...
3D高斯泼溅的崛起

3D高斯泼溅的崛起

沉浸式媒体领域正在以前所未有的速度发展，其中 3D 高斯溅射成为一项关键突破。 这项技术在广泛的应用中看起来非常有前景，并且可能会彻底改变我们未来创建数字环境以及与数字环境交互的方式。 在本文中，我们将通过与摄影测量和 NeRF 等前辈进…
阅读更多...
企业用大模型如何更具「效价比」？百度智能云发布5款大模型新品

企业用大模型如何更具「效价比」？百度智能云发布5款大模型新品

服务8万企业用户，累计帮助用户精调1.3万个大模型，帮助用户开发出16万个大模型应用，自2023年12月以来百度智能云千帆大模型平台API日调用量环比增长97%...从一年前国内大模型平台的“开路先锋”到如今的大模型“超级工厂”，百度智能…
阅读更多...
从相机空间到像素空间的投影和反投影原理和代码

从相机空间到像素空间的投影和反投影原理和代码

目录 从相机空间到像素空间的投影 效果 ​编辑 公式 ​编辑 代码 像素空间到相机空间的反投影 记录一下从相机空间到像素空间的投影（3D-->2D）和像素空间到相机空间的反投影（2D-->3D）。 推荐blog：SLAM入门之视…
阅读更多...
smpl渲染工具

smpl渲染工具

根据3d姿态预测smpl参数 GitHub - Jeff-sjtu/HybrIK: Official code of "HybrIK: A Hybrid Analytical-Neural Inverse Kinematics Solution for 3D Human Pose and Shape Estimation", CVPR 2021 GitHub - woo1/Texture_visualize_smpl: smpl texture visualizatio…
阅读更多...
ModbusRTU/TCP/profinet网关在西门子博图软件中无法连接PLC的解决方法

ModbusRTU/TCP/profinet网关在西门子博图软件中无法连接PLC的解决方法

ModbusRTU/TCP/profinet网关在西门子博图软件中无法连接PLC的解决方法 在工业生产现场，ModbusRTU/TCP/profinet网关在与西门子PLC连接时，必须要使用西门子的博图软件来进行配置，博图v17是一个集成软件平台，专业版支持300、400、12…
阅读更多...
下载 macOS 系统安装程序的方法

下载 macOS 系统安装程序的方法

阅读信息： 版本：0.4.20231021 难度：1/10 到 4/10 阅读时间：5 分钟 适合操作系统：10.13, 10.14, 10.15, 11.x, 12.x，13.x, 14 更新2023-10-21 添加Mist的介绍支持版本的更新，13.x&#xff0…
阅读更多...
JVM内存划分

JVM内存划分

一、运行时数据区域 堆、方法区（元空间）、虚拟机栈、本地方法栈、程序计数器。 Heap(堆)： 对象的实例以及数组的内存都是要在堆上进行分配的，堆是线程共享的一块区域，用来存放对象实例，也是垃圾回收&…
阅读更多...
计算机服务器中了faust勒索病毒怎么办，faust勒索病毒解密工具流程

计算机服务器中了faust勒索病毒怎么办，faust勒索病毒解密工具流程

网络是一把利剑，可以方便企业开展各项工作业务，为企业提供极大的便利，但随着网络技术的不断发展与应用，网络数据安全威胁也在不断增加，给企业的正常生产运营带来了极大困扰，近日，云天数据恢复中…
阅读更多...
element-ui实现证件照上传预览下载组件封装

element-ui实现证件照上传预览下载组件封装

element-ui实现证件照上传预览下载组件封装 效果&#xff1a; 参数说明 我只写了两个参数&#xff0c;后续有需求再对其组件进行丰富~ 参数说明fileListProp用来存储上传后后端返回的图片UR了uploadUrl图片上传反悔的URL后端接口地址 父组件调用&#xff1a; <au-upload…
阅读更多...
报表生成器FastReport .Net用户指南：关于脚本（下）

报表生成器FastReport .Net用户指南：关于脚本（下）

FastReport的报表生成器&#xff08;无论VCL平台还是.NET平台&#xff09;&#xff0c;跨平台的多语言脚本引擎FastScript&#xff0c;桌面OLAP FastCube&#xff0c;如今都被世界各地的开发者所认可&#xff0c;这些名字被等价于“速度”、“可靠”和“品质”,在美国&#xff…
阅读更多...
The plain HTTP request was sent to HTTPS port

The plain HTTP request was sent to HTTPS port

异常信息 原因 错误信息 “The plain HTTP request was sent to HTTPS port” 表明客户端尝试使用未加密的HTTP协议发送请求到一个配置为使用加密的HTTPS协议的端口。 解决方案 要解决这个问题&#xff0c;需要确保使用正确的协议和端口号进行请求。应该使用的HTTPS前缀。例如…
阅读更多...
官宣｜阿里巴巴捐赠的 Flink CDC 项目正式加入 Apache 基金会

官宣｜阿里巴巴捐赠的 Flink CDC 项目正式加入 Apache 基金会

摘要&#xff1a;本文整理自阿里云开源大数据平台徐榜江 (雪尽)&#xff0c;关于阿里巴巴捐赠的 Flink CDC 项目正式加入 Apache 基金会&#xff0c;内容主要分为以下四部分&#xff1a; 1、Flink CDC 新仓库&#xff0c;新流程 2、Flink CDC 新定位&#xff0c;新玩法 3、Flin…
阅读更多...
【嵌入式硬件】步进电机

【嵌入式硬件】步进电机

1.步进电机简介 1.1步进电机基本原理 步进电机的英文是stepping motor。step的中文意思是行走、迈步。所以仅从字面上我们就可以得知，步进电机就是一步一步移动的电动机。说的官方一点儿，步进电机是一种将电脉冲信号转换成相应角位移或者线位移的电动机（直线电机）。下图为…
阅读更多...
灵境矩阵平台x百度---智能体（一）

灵境矩阵平台x百度---智能体（一）

什么是数据插件 大模型插件:大语言模型插件是随着大语言模型发展而诞生的全新插件。大语言模型插件的核心是Web API独立于大语言模型&#xff0c;插件开发过程不受大语言模型的约束&#xff0c;同时没有开发语言的限制&#xff0c;更加通用&#xff0c;只要WebAPI遵循RESTfuI相…
阅读更多...
html5cssjs代码 034 自定义字体

html5cssjs代码 034 自定义字体

html5&css&js代码 034 自定义字体 一、代码二、解释 这是一个带有自定义字体的网页&#xff0c;设置了页面背景颜色、文字颜色以及全局样式。它定义了三种自定义字体并通过font-face规则引入外部字体文件&#xff0c;并通过CSS类&#xff08;.f1, .f2, .f3&#xff09;…
阅读更多...
推荐文章
最新文章

Copyright @ 2022~2023