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JVM逻辑

2023-01-10 22:48:22   10  举报

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AI智能生成

Jvm

java

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大纲/内容

类加载机制

双亲委派机制

加载某个类时，会先委托父加载器寻找目标类，如果没有找到，会再往上寻求上级加载类寻找，如果所有父加载类都找不到目标类，这时才会在自己的类加载路径中寻找并载入目标类

为什么会设计双亲委派机制

沙箱安全机制：防止JDK核心类库API被恶意篡改

避免类的重复加载

引导类加载器

扩展类加载器

应用程序加载器

自定义类加载器

重写findClass方法

loadClass方法实现了双亲委派机制

整体结构分析

类加载子系统

执行引擎

内存模型

堆

Eden区

幸存一区

幸存二区

老年代

栈

局部变量表

操作数栈

动态连接

方法出口

本地方法栈

主要是以C/C++语言实现的底层方法

元空间

常量

静态变量

类信息

程序计数器

内存分配机制

对象创建流程

类加载检查

分配内存空间

指针碰撞

空闲列表

初始化

设置对象头

哈希码

GC分代年龄

锁信息

元数据指针

为什么要进行指针压缩？

在64位平台的HotSpot中使用32位指针，内存使用会多出1.5倍左右，使用较大指针在主内存和缓存之间移动数据，占用较大宽带，同时GC也会承受较大压力

为了减少64位平台下内存的消耗，启用指针压缩功能

在jvm中，32位地址最大支持4G内存(2的32次方)，可以通过对对象指针的压缩编码、解码方式进行优化，使得jvm 只用32位地址就可以支持更大的内存配置(小于等于32G)

init（属性赋值）

对象内存分配

入栈

逃逸分析

标量替换

进入Eden区

当Eden没有足够的空间时会触发一次MinorGC

Eden与Survivor的比例默认为8:1:1

进入老年代

大对象直接进入老年代

分代年龄达到进入老年代，每次Minior都会使年龄+1

对象动态年龄判断

当幸存者区域所有分带年龄大于0的对象总和超过了幸存区区域的百分之五十，这时会将这部分对象放到老年代中

老年代分配担保机制

在做minorGC之前会计算老年代剩余空间是否大于年轻代所有对象总和，如果不是就会触发FULLGC

对象内存回收

可达性算法

根据静态变量，本地方法栈，线程栈本地变量等等作为GC Roots来搜索引用的对象，这部分对象标记为非垃圾对象

垃圾收集器

串行收集器（Serial收集器）

单线程的收集器，年轻代采用标记复制、老年代采用标记整理的算法，全程STW

并行收集器（Parallel Scavenge）

Serial收集器的多线程版本，可以根据-XX修改线程数量，非必要不修改，年轻代用的是标记复制算法，老年代用的是标记整理算法,收集全程STW

ParNew收集器

l逻辑与并行的Parallel收集器一样，区别在于可以和CMS配合使用，ParNew作用于年轻代，Parallel可以作用于年轻代与老年代

CMS收集器

初始标记

标记GCRoots元对象直接能引用的对象,短时间STW

并发标记

根据GCRoots所引用的对象，遍历整个对象图，整个过程时长较长，但是不会STW

重新标记

这个步骤是为了修复并发标记中，所产生变化的对象，主要是用的三色算法，会STW

并发清理

与用户线程同步进行，如果有新增的对象会被标记为黑色。采用的是标记清理算法

问题

无法处理浮动垃圾，只能留在下一次GC进行回收

会和服务抢占资源，对CPU资源比较敏感

利用的是标记清理算法，会有垃圾碎片，但是可以配置几次GC后执行一次标记整理

在这次fullGC没执行完成的清空下，又开始了下一次GC，这时CMS会转变为Serial收集器进行回收，全程STW单线程收集。

G1收集器

ZGC收集器

垃圾收集算法

标记清理

标记非垃圾对象，其余的全部回收，会产生大量空间碎片

标记整理

和标记清理前期算法一致，但是标记完成后不会直接清理，而是将存活对象已到一端移动，完成后将未移动的直接清理

标记复制

将内存分为两部分，其中一部分使用完成后，将存活的对象复制到空闲的一部分，另外一部分之前清理

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