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JAVA

2019-04-19 14:39:06   122  举报

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JAVA虚拟机思维导图

Java虚拟机

思维导图

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作者其他创作

大纲/内容

JVM运行时数据区

方法区（永久代）

线程共享

Class信息

常量（1.7后，字符串常量被移出）

静态变量

即时编译后的代码

虚拟机栈

线程独享

栈帧

局部变量表

操作数栈

动态链接

方法出口

堆

线程共享

-Xmx

最大堆大小

-Xms

初始堆大小

-Xmn

设置新生代大小

-Xss

设置栈大小

本地方法栈

native method stack

程序计数器

线程独享

小内存，存储执行字节码号

监控工具

cli

jps

JVM Process Status Tool

-v:显示启动时jvm参数

-m 显示main函数参数

jstat

JVM Statistics Monitoring Tool

-class：类装载，卸载相关信息

-gc：监视java堆使用情况

jinfo

 Configuration Info for Java

-flags 查看所有flag

-flag 查看/设置 flag

jmap

Memory Map for Java

-heap 显示java堆详细信息

-dump 生成堆快照 jmap -dump:format=b,file=test.bin 13940

jhat

JVM Heap Dump Browser

很少使用

jstack

Stack Trace for Java

-F 强制输出堆栈

-l 出堆栈信息外，附加锁信息

图形化工具

jconsole

VisualVM

类加载

加载

从网络，文件中加载外部的二进制流按照格式存储在方法区中，内存中实例化一个Class对象

验证

验证魔数 0xCAFEBABE

版本号

元数据验证

字节码是否安全

符号引用验证

准备

初始化类变量static，赋值初始值

解析

将符号引用转为直接引用，相当于告诉引用内存地址是什么

invokedynamic每次都会重新引用，其他执行会缓存

初始化

不是调用类的构造函数，而是执行static赋值及语句

使用

卸载

类型卸载，需要很多判断，无此Class的引用，全部实例被回收，启动类加载器加载的不会被回收

类加载机制

双亲委派模型 Parents Delegation Model

启动类加载器Bootstrap，C++，加载系统类  lib/

ExtensionClassLoad  lib/ext

ApplicationClassLoad classpath 类库

分双亲委派模型

tomcat

CatalinaLoader 加载的class对webapp不可见

CommonLoader 加载的class对Tomcat及各应用可见

SharedLoader 加载的class对所有webapp可见，对tomcat不可见

WepappLoader 每个应用单独，对其他不可见

每一个jsp文件对应一个JSP类加载器

多线程

多线程安全

互斥同步

synchronized

monitorenter 指令 

monitorexit 指令

非阻塞同步

CAS Compare and Swap

无同步方案

不依赖堆及公共系统资源

线程本地存储

锁优化

自旋锁

有多个处理器时，让等待线程忙循环

锁消除

编译器对不存在共享数据竞争的锁进行消除

锁粗化

对同一个对象反复加锁时，会放大锁的范围

轻量级锁

偏向锁

锁会偏向第一个获得它的线程，如果没有被其他线程获取，则不需要重新获取锁

对象死亡判断

引用计数算法

对象拥有引用计数器，引用加一，引用失效减一

循环引用

可达性分析算法

通过"GC Roots"作为起点，从起点往下搜索。

GC Roots

虚拟机栈

方法区中类静态属性引用的对象

方法区中常量引用的对象

本地方法栈中JNI(即一般说的Native方法)引用的对象

引用

强引用：普遍存在，Object object= new Object()

软引用

弱引用

虚引用

垃圾收集算法

标记-清除算法

概念：分“标记”“清除”两个阶段，

缺点

效率问题，标记，清除两个阶段效率都不高

产生大量不连续内存碎片

复制算法

概念：将内存划分为大小相等的两块，每次使用一块，内存用完时，将存活对象移至另一块上

缺点

内存只能使用一半

实际：将内存划分为Eden与两块survivor区，比例为8:1:1，相当于只浪费1%的空间，老年代担保

标记-整理算法

概念：类似标记-清楚算法，但后续只是将存活对象移至一边。

分代收集算法

概念：根据存活周期将内存划分为几块，一般分为新生代与老年代，各自采用不同的收集算法

垃圾收集器

serial

复制算法

单线程

Stop The World

无线程交互开销

Client下是较好选择

新生代

parnew

复制算法

serial多线程版

server端首选新生代收集器

参数

-XX:SurvivorRatio

-XX:PretenureSizeThreshold

-XX:HandlePromotionFailure

-XX:ParallelGCThreads

配合CMS

parallel scavenge

复制算法

并行多线程处理器

控制吞吐量 = 运行用户代码的时间 / (运行用户代码时间+垃圾收集时间)

参数

-XX:MaxGCPauseMillis

-XX:GCTimeRatio

-XX:UseAdaptiveSizePolicy

serial old

标记整理

单线程

Client模式下

Server模式下：1.5前配合Parallel scavenge，Concurrent Mode Failure时使用

parallel old

标记整理

多线程

parallel scavenge老年代

cms

标记清除

初始标记

并发标记

重新标记

并发清除

g1收集器

划分多个Region

初始标记

并发标记

最终标记

筛选回收

参数

-XX:UseSerialGC<br>

Client端默认开启，Serial + Serial Old

-XX:UseParNewGC

默认关闭，打开后使用ParNew + Serial Old

-XX:UseConcMarkSweepGC

默认关闭，打开使用 Parnew + CMS + Serial Old

-XX:UseParallelGC

Server端默认开启，Parallel Scavenge + Serial old

-XX:UseParallelOldGC

默认关闭，打开使用Parallel Scavenge + Parallel Old

-XX:+PrintGC

-XX:+PrintGCDetails

内存模型

主内存

工作内存

操作

lock

unlock

read

load

use

assign

store

write

volatile

变量值被修改后，所有线程可见

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