JVM原理

news2024/12/26 9:19:03

JVM

什么是JVM?

  • JVM是一种虚拟出来的计算机,是通过在实际的计算机上仿真模拟各种计算机功能来实现的。

  • JVM有自己完善的硬件架构,如处理器、堆栈、寄存器等,还具有相应的指令系统。Java语言最重要的特点就是跨平台运行。

  • 使用JVM就是为了支持与操作系统无关,实现跨平台。

JRE

Java平台,所有java程序都要在JRE环境下才能开发

JDK

是开发者用来编程、调试程序用的开发包。JDK也是Java程序需要在JRE上运行

JVM的原理

img

Java编译器将Java代码转换成字节码文件。通过JVM将每条指令翻译成不同的机器码,通过特定平台运行

JVM内存模型

程序计数器

能够使得每个线程都在线程切换后能够恢复在切换之前的程序执行位置

是每个线程私有的,由于程序计数器中存储的数据所占空间的大小不会随程序的执行而发生改变,因此,对于程序计数器是不会发生内存溢出现象(OutOfMemory)的。

Java栈

Java栈中存放的是一个个的栈帧,每个栈帧对应一个被调用的方法,在栈帧中包括局部变量表(Local Variables)、操作数栈(Operand Stack)、指向当前方法所属的类的运行时常量池的引用(Reference to runtime constant pool)、方法返回地址(Return Address)和一些额外的附加信息

本地方法栈

本地方法栈与Java栈的作用和原理非常相似。区别只不过是Java栈是为执行Java方法服务的,而本地方法栈则是为执行本地方法(Native Method)服务的

Java中的堆是用来存储对象本身的以及数组(数组引用是存放在Java栈中的)。堆是被所有线程共享的,在JVM中只有一个堆。

方法区

与堆一样,是被线程共享的区域。在方法区中,存储了每个类的信息(包括类的名称、方法信息、字段信息)、静态变量、常量以及编译器编译后的代码等。

在Class文件中除了类的字段、方法、接口等描述信息外,还有一项信息是常量池,用来存储编译期间生成的字面量和符号引用。

在方法区中有一个非常重要的部分就是运行时常量池,它是每一个类或接口的常量池的运行时表示形式,在类和接口被加载到JVM后,对应的运行时常量池就被创建出来。当然并非Class文件常量池中的内容才能进入运行时常量池,在运行期间也可将新的常量放入运行时常量池中,比如String的intern方法。

JVM的垃圾回收机制

不定时去堆内存中清理不可达对象

System.gc(); // 手动回收垃圾

finalize()方法

finalize()方法是在每次执行GC操作之前时会调用的方法,可以用它做必要的清理工作。

如何判断对象是否存活

应用计数法(主流虚拟机没有使用)

—引用计数法就是如果一个对象没有被任何引用指向,则可视之为垃圾。这种方法的缺点就是不能检测到环的存在。

概念: 每个对象在创建的时候,就给这个对象绑定一个计数器。每当有一个引用指向该对象时,计数器加一;每当有一个指向它的引用被删除时,计数器减一。这样,当没有引用指向该对象时,计数器为0就代表该对象死亡

优点: 引用计数算法的实现简单,判定效率也很高,在大部分情况下它都是一个不错的算法

缺点: 主流的Java虚拟机里面没有选用引用计数算法来管理内存,其中最主要的原因是它很难解决对象之间相互循环引用的问题

可达性分析法

—该种方法是从GC Roots开始向下搜索,搜索所走过的路径为引用链。当一个对象到GC Roots没用任何引用链时,则证明此对象是不可用的,表示可以回收

可以作为GC Roots 的对象:

  1. 虚拟机栈(栈帧中的本地变量表)中引用的对象;
  2. 方法区中类静态属于引用的对象;
  3. 方法区中常量引用的对象;
  4. 本地方法栈中JNI(即一般说的Native方法)引用的对象。

优点:

  • 解决相互循环引用问题。

缺点:

  • 目前和引用计数法比没得缺点

垃圾回收机制策略

引用技术算法

概念:

每个对象在创建的时候,就给这个对象绑定一个计数器。每当有一个引用指向该对象时,计数器加一;每当有一个指向它的引用被删除时,计数器减一。这样,当没有引用指向该对象时,计数器为0就代表该对象死亡,这时就应该对这个对象进行垃圾回收操作。

优点:

  • 实现简单,判定效率也很高

缺点:

  • 主流的Java虚拟机里面没有选用引用计数算法来管理内存,其中最主要的原因是它很难解决对象之间相互循环引用的问题。

标记–清除算法

概念:

为每个对象存储一个标记位,记录对象的状态(活着或是死亡)。
分为两个阶段,一个是标记阶段,这个阶段内,为每个对象更新标记位,检查对象是否死亡;第二个阶段是清除阶段,该阶段对死亡的对象进行清除,执行 GC 操作。

优点:

  • 可以解决循环引起的问题
  • 必要时才回收(没有内存时)

缺点:

  • 回收时,应用需要挂起
  • 标记和清除的效率不高,尤其是要扫描的对象比较多的时候
  • 会造成内存碎片(会导致明明有内存空间,但是由于不连续,申请稍微大一些的对象无法做到)

标记–整理算法

概念:

标记清除算法和标记压缩算法非常相同,但是标记压缩算法在标记清除算法之上解决内存碎片化(有些人叫"标记整理算法"为"标记压缩算法")

标记-整理法是标记-清除法的一个改进版。同样,在标记阶段,该算法也将所有对象标记为存活和死亡两种状态;不同的是,在第二个阶段,该算法并没有直接对死亡的对象进行清理,而是将所有存活的对象整理一下,放到另一处空间,然后把剩下的所有对象全部清除。这样就达到了标记-整理的目的。
优点:

  • 解决标记清除算法出现的内存碎片问题

缺点:

  • 压缩阶段,由于移动了可用对象,需要去更新引用

复制算法

概念:

该算法将内存平均分成两部分,然后每次只使用其中的一部分,当这部分内存满的时候,将内存中所有存活的对象复制到另一个内存中,然后将之前的内存清空,只使用这部分内存,循环下去。

这个算法与标记-整理算法的区别在于,该算法不是在同一个区域复制,而是将所有存活的对象复制到另一个区域内。

优点:

  • 在存活对象不多的情况下,性能高,能解决内存碎片和java垃圾回收算法标记-清除算法 中导致的引用更新问题

缺点:

  • 会造成一部分的内存浪费。不过可以根据实际情况,将内存块大小比例适当调整;如果存活对象的数量比较大,复制算法的性能会变得很差。

查考博客:http://t.csdn.cn/E58t6

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.coloradmin.cn/o/453895.html

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,一经查实,立即删除!

相关文章

Nginx之rewrite与location重写功能

一、常用的Nginx 正则表达式 字符涵义以及示例^匹配输入字符串的起始位置$匹配输入字符串的结束位置*匹配前面的字符零次或多次;如“ol*”能匹配“o”及“ol”、“oll”匹配前面的字符一次或多次;如“ol”能匹配“ol”及“oll”、“olll”,但…

GoJS Beginner Tutorial #1

1.关系图: gojs部件由一个或多个gojs面板组成,这些面板包含和组织各种gojs图形对象 通常使用go.GraphObject.make创建一个GraphObject,我们通过使用$符号变量缩短了该函数的名称 这个函数的第一个参数,往往是你想要制作的GraphOb…

Sentinel同时配置fallback和blockHandler的问题

Spring Cloud在使用Sentinel进行服务降级和熔断时,如果同时配置了fallback和blockHandler,则在服务熔断后,抛出的BlockException不会再fallback逻辑中执行,而是在blockHandler逻辑中执行。 首先来看只配置了fallback的情况&#x…

Python文件管理【open和with open的使用】

一、文件的操作步骤 基本都是三个步骤: 打开文件、读写文件、关闭文件 1.open()函数 在python,使用open函数,可以打开一个已经存在的文件,或者创建一个新的文件,语法如下: open(name,mode) name&#xff…

LeafLet加载自定义Legend的设计与实现

背景 众所周知,在GIS的世界里,图例和地图永远是一对一起出现的对象。在地图上表示地理环境各要素,比如山脉、河流、城市、铁路等所用的符号叫做图例。这些符号所表示的意义,常注明在地图的边角上。图例是表达地图内容的基本形式和…

引用与指针:在C++中如何做出正确的选择?

文章目录 前言1. 引用入门2. 引用作为函数传参3. 引用作为函数返回值4. 引用和指针5. 其他区别 前言 引用是 C 的新增内容,在实际开发中会经常使用,它就如同C语言的指针一样重要,但它比指针更加方便和易用,有时候甚至是不可或缺的…

使用YOLOV5-6.2预训练模型(yolov5s)进行detect的详细说明(detect.py)文件解析

目录 准备源文件和预训练文件下载python版本以及torch版本说明:文件目录说明测试文件 detect.py使用测试单张图片测试一个文件夹里的图片 准备 源文件和预训练文件下载 下载链接:https://github.com/ultralytics/yolov5/releases/tag/v6.2 源文件和预训…

数据科学与机器学习在软件开发中的应用

数据科学和机器学习是现代软件开发的重要组成部分,可以帮助开发人员更好地理解和分析数据,从而提高软件的质量和性能。在本篇博客中,我将深入探讨数据科学和机器学习在软件开发中的应用,并讨论它们如何帮助我们创建更好的软件。 …

你最想知道的APP自动化测试项目实战详解

目录 一、引言 二、APP自动化测试的基本概念 三、APP自动化测试的流程 四、APP自动化测试的最佳实践 五、常见的APP自动化测试工具 六、APP自动化测试的挑战和解决方案 七、结论 一、引言 随着移动设备的普及和应用市场的繁荣,越来越多的企业开始开发和发布移…

【手撕MyBatis源码】执行器与缓存

文章目录 概述执行器(Executor)执行器总结 缓存MyBatis缓存概述一级缓存(LocalCache)Spring集成MyBatis后一级缓存失效的问题二级缓存二级缓存组件结构二级缓存的使用为什么要提交之后才能命中二级缓存?二级缓存结构二级缓存执行流程 概述 通过一条修改语句,我们来…

Android 开发死磕性能优化,方向是否正确?

在 Android 开发者技能中,如果想进大厂,一般拥有较好的学历可能有优势一些。 但是如果你靠硬实力也是有机会的,例如死磕性能优化,成为一名Android性能优化的高手,也算是目前招聘过程中比较稀缺的人才,可以…

Maven安装及其原理

一、maven安装 maven 3.6.1的安装包如下 二、配置本地仓库和阿里云私服 打开在上述百度网盘下载的文件,打开conf下面的setting.xml,大概第55行增加如下代码 ,意思是指定一个目录为本地jar包的文件夹,管理jar包。一般来说&…

C++位图

位图 文章目录 位图setResetTest整体代码位图应用 给定40亿个不重复、没排序的无符号整数,再给一个无符号整数,如何快速判断一个数是否在这40亿个数中???首先想到的是归并排序二分查找。排序可以排,但是通过…

【计算机组成原理】第三章 存储系统

文章目录 知识体系3.1 存储器概述3.1.1 存储器的分类3.1.2 存储器的性能指标3.1.3 多级层次的存储系统 3.2 主存储器3.2.1 SRAM芯片和DRAM芯片3.2.2 只读存储器3.2.3 主存储器的基本组成3.2.4 多模块存储器 3.3 主存储器与CPU的连接3.3.1 连接原理3.3.2 主存容量的扩展3.3.3 存…

指定GPU运行python程序

一、命令行运行python程序时 1、首先查看哪些GPU空闲,nvidia-smi显示当前GPU使用情况。 nvidia-smiGPU:编号,这里是0和1 Fan:风扇转速,在0到100%之间变动,第一个是29% Name:显卡名&#xff…

布署到centos7.9时,ModuleNotFoundError: No module named ‘_sqlite3‘

先下载编译sqlite3 wget http://www.sqlite.org/sqlite-3.5.6.tar.gz cd sqlite-3.5.6 ./configure --disable-tcl make && make install 注意add LIBDIR to the ‘LD_LIBRARY_PATH’ environment variable,这是sqlite建议添加环境变量。 所以: echo expor…

「C/C++」C/C++异常处理

博客主页:何曾参静谧的博客 文章专栏:「C/C」C/C学习 目录 相关术语一、C语言中的异常处理1.返回值来传递错误信息2.使用标准库函数对异常进行处理(不推荐)3.使用全局变量来记录错误信息(不推荐) 二、C中的异常处理1.try{}catch()…

内外部函数静态变量全局变量

1、函数(封装、复用) 功能性:最基本的特性; 扩展性:对于时刻变化的需求易于扩展; 维护性:对于时刻变化的需求易于维护,易于编码变更; 封装性:不要把所有的代…

G1回收器:区域化分代式

G1回收器概述 既然我们己经有了前面几个强大的GC,为什么还要发布Garbage First(G1)GC? 原因就在于应用程序所应对的业务越来越庞大、复杂,用户越来越多,没有GC就不能保证应用程序正常进行,而经常造成STW的GC又跟不上实际的需求&#xff0c…

Python 实验四 常用数据结构(1)

1.从键盘输入一个正整数列表,以一1结束,分别计算列表中奇数和偶数的和。 n int(input("请输入一个正整数:")) list [] while n ! -1:list.append(n)n int(input("请输入一个正整数:")) else:print("…