jvm优化

1.jvm组成

什么是jvm，java是跨平台语言，对不同的平台（windos，linux），有不同的jvm版本。jvm屏蔽了平台的不同，提供了统一的运行环境，让java代码无需考虑平台的差异。

jdk包含jre包含jvm

java跨平台原理，通过jvm屏蔽系统差异

为什么要优化jvm？

所谓优化就是配置一些jvm参数，让jvm运行时使用这些参数，让在jvm运行的程序更加良好的运。

行。

默认配置，资源得不到最优分配。

jvm组成

本地方法接口：接入其他语言lib库，native

类加载器：加载类

执行引擎：编译加载过来的类

运行时数据区：程序在运行过程中产生的数据，就在这个地方。

java中所谓的垃圾，就是用来的对象要被回收。

类加载子系统

通过类加载器，把相关类的字节码加载进去。

类加载过程

1.加载：找到字节码文件，读取到内存中，类的加载方式分为隐式加载和显式加载、new，就是隐式加载到jvm。显式加载，通过调用class.forName，加载到内存中去。

2.验证：验证此文件是不是一个真的字节码文件，后缀名是可以改，内在身份标识是不会变的。java验证很严格，通过130多页的验证过程的内容。

3.准备：为类中static修饰的变量分配内存空间并设置初始值，static 123 是初始化才会赋值，准备阶段主要是分配内存。static修饰上还加了final，那么它会在准备赋值。

static 修饰变量分配内存空间，并赋值为0或null

如果static int a =123

final修饰，准备阶段就赋值

4.解析：解析阶段会将java代码中的符号引用替换为直接引用，全限定名（符号引用）找类。

直接引用：

符号引用：

5.初始化：为变量赋初始值，static 初始化

2.类加载机制

类加载器有四种，前三种必然存在

启动类加载器，加载jre_home lib下文件加载，就是jdk中文件夹中lib的文件

扩展类加载器加载jdk ext下的

应用程序类加载器：加载classpath下的，我们的代码，还有依赖jar都是在classpath

自定义加载器

类加载器，双亲委派机制

先去爷爷那里找，去爸爸那里找，最好自己找。

就是启动类加载器那里找，然后扩展类加载器找，最好应用程序类加载器。

目的是为了让我们不去覆盖java提供的类，三方可以覆盖。2

项目中导入的三方依赖和自己的类都在classpath下，所以我们可以覆盖第三方依赖。之所以让我们的类可以覆盖三方导入的类，是因为可以让我们扩展第三方的类。

比如有的包有bug，自己修一修。

3.运行时数据区

1.7和1.8数据区组成不一样

堆线程共享区：堆

线程隔离区

区别是什么：1.8以后，方法区被元空间替代，没有方法区了，元空间使用本地内存而不是jvm内存。

程序计数器：是线程私有的，指定线程顺序，会记录你当前执行到行数，以及下一句。确定指令的执行顺序

java虚拟机栈：java虚拟机栈也是线程私有的，每个线程分配一个虚拟机栈，每个虚拟机栈有若干的栈帧，每一个栈帧对应一个方法。

一个线程一个栈

每经过一个方法，放一个栈帧

栈帧：一个方法就是一个栈帧。

先进后出，压栈，从上往下。

局部变量表：

操作数栈

本地方法栈：本地方法执行的本地方法，虚拟机栈执行的是java方法，本地是native 方法。

方法区永久代

1.7把常量池和静态变量放到堆

1.8 类和静态变量到元空间

元空间占本地内存不占jvm内存。

永久代：永远不会被回收

去永久代的原因：

字符串存在永久代，容易出性能问题和内存溢出。

类和方法信息的比较难确定其大小

永久代会为gc带来不必要的复杂度

堆内存

堆和方法区

都是线程共享的

堆分为新生代，老年代，

新生代：

一个eden，两个survivor，from survivor区，to survivor区

eden：刚刚new出来的，一般短命，一次垃圾回收就gg

可能每用完，移到其他区域，历经15次垃圾回收，则放到老年代区

这是常规情况

已经满了的话，直接放入老年代。

堆内存一般存对象和数组，被线程共享。

4.元空间

方法区主要用于存储虚拟机加载的类信息、常量、静态变量，以及编译器编译后的代码等数据，所以方法区溢出的原因就是没有足够的内存来存放这些数据。

常量池在JDK1.6存放在方法区中；
常量池在JDK1.8存放在元空间中

1.8后

不存在永久代方法区，替代它的一块空间为元空间，使用本地内存，可以自己指定元空间大小。

5.jvm内存溢出

堆内存溢出，堆中放对象，数组，不断创建你对象或数组，且让这些对象，数组不会被垃圾回收。那么堆中内存就有可能会溢出。

栈溢出

不停创建线程，让栈的数量溢出创建多个线程

让栈里面的空间溢出。不停调用方法

6.执行引擎

即使编译器：把字节码编译成机械码和垃圾回收器

javac：把源文件编译为字节码文件

明确一个概念，只认0和1组成的命令集称之为机械码，

垃圾回收

判断是不是垃圾，选择垃圾回收期进行回收，使用垃圾回收机制回收垃圾。

1.垃圾标记算法——识别垃圾

判断对象是否已死有引用计数算法和可达性分析算法。

1.1引用计数算法

引用计数器

每个对象都有计数器，每次引用加一，为零没有人引用，就会被回收。

看起来很简单，但是没用，对象间相互引用，这时他们没有用处了。

可达性分析算法

GC roots，垃圾回收的起点，虚拟机栈中本地变量表中引用的对象，调用链能达到根。达不到根就是死的。

finalize：对象覆盖了finalize，还没有被调用，如果里面方法和根有关联，就可以拯救自己。

JVM 之虚拟机栈之局部变量表（详细）_jvm局部变量表-CSDN博客

常用垃圾回收算法：

7.1标记清除算法，

7.2标记和清除效率不高，会产生大量不连续的内存碎片。

7.3 复制算法，把内存分为大小相等的两块，每次存储只用其中一块，当这一块用完了，就把存活的对象全部复制到另一块上，同时把使用过的这块内存空间全部清理掉，往复循环。

用一半之后，把存活的对象移到另外一半，然后用另外一半，然后清理这一半，相当于分成了两半使用。

缺点：实际可用内存为原来一半。

7.4标记整理算法

对可用对象进行标记，然后所以被标记对象向一端移动，最后清除可用对象边界意外的内存。

7.5分代收集算法

新生代，老年代

新生代一般使用复制算法，存活比较短

老年代标记清除，标记整理。

Minor gc full gc

在说这两种回收的区别之前，我们先来说一个概念，“Stop-The-World”。如字面意思，每次垃圾回收的时候，都会将整个JVM暂停，回收完成后再继续。如果一边增加废弃对象，一边进行垃圾回收，完成工作似乎就变得遥遥无期了。

minor gc 一般暂停时间很短

full gc 一般是老年代的回收，伴随至少一次的minor GC ，新生代和老年代都回收，老年代，暂停时间比较长，因为是标记回收法，通常是minor gc的时间十倍以上。

所以我们尽量minor gc，不要fullgc，经常暂停，给用户很卡的感觉。

GC的流程

大多数情况下，新的对象都分配在Eden区，当Eden区没有空间进行分配时，将进行一次Minor GC，清理Eden区中的无用对象。清理后，Eden和From Survivor中的存活对象如果小于To Survivor的可用空间则进入To Survivor，否则直接进入老年代）；Eden和From Survivor中还存活且能够进入To Survivor的对象年龄增加1岁（虚拟机为每个对象定义了一个年龄计数器，每执行一次Minor GC年龄加1），当存活对象的年龄到达一定程度（默认15岁）后进入老年代，可以通过-XX:MaxTenuringThreshold来设置年龄的值。

每经过一次minor gc，年龄加一，达到15次，进入老年代

数据太大青年区去放不了，直接老年代

如果老年代没有连续大空间，则会进行full gc。m gc之前，预测老年代内存不够，full gc

java代码，system。gc，手动进行垃圾回收，不建议，尽量让虚拟机自己的gc策略。

GC 发展阶段：Serial(串行) => Parallel（并行）=> CMS（并发）=> G1 => ZGC

常见垃圾收集器

新生代收集器 Serial、ParNew、Parallel Scavenge

老年代收集器 Serial Old、CMS、Parallel Old

堆内存垃圾收集器

新生代“：

parNew cms 是一对停顿少回收多（前面是新生代，后面是老年区）

parallel scavenge parallel old 追求吞吐量，停顿时间长，回收短（前面是新生代，后面是老年区）