JVM入门
JVM探究
面试题：
- 请你谈谈你对JVM的理解？Java8虚拟机的更新
- 什么是OOM，什么是栈溢出StackOverFlowError？怎么分析？
- JVM常用调优参数有哪些？
- 内存快照如何抓取？怎么分析Dump文件？
- 谈谈JVM中，类加载器你的认识？
解答见本文最后 17.总结
1. JVM的位置
2. JVM体系结构
栈和计数器中不会存在垃圾，只有方法区和堆中存在，因此调优主要是针对堆。
3. 类加载器
作用：加载class文件
分类：
1.虚拟机自带的加载器
2.启动类加载器（根加载器）
3.扩展类加载器 — jre/lib/ext文件中
4.应用程序加载器（系统类加载器）— jre/lib/rt.jar
流程：
1.类加载器收到类加载的请求
2.将这个请求向上委托父类加载器去完成，一直向上委托，直到启动类加载器
3.启动类加载器检查是否能够加载当前这个类，能加载就结束，使用当前的加载器，否则，抛出异常，通知子类加载器进行加载
4.重复步骤3
Class Not Found ~
4. 双亲委派机制
目的：保证安全
流程：由 应用程序加载器 到 扩展类加载器 到 根加载器 中找，最终执行根加载器
5. 沙箱安全机制
6. native关键字
凡是带了native关键字的，说明java的作用范围达不到了，会去调用底层的C语言库！
过程：会进入本地方法栈，本地方法栈会调用本能地方法接口JNI，JNI的作用是扩展Java的使用融合不同的编程语言为Java所用
Java诞生的时候C和C++横行，为了调用其在内存中专门开辟了一块标记区域：Native Method Stack本地方法栈，登记native方法，最终执行的时候加载本地方法通过JNI
现在常用的调用其他语言接口的方法：Socket，WebService，http~
7. PC寄存器
程序计数器：Program Counter Register
每个线程都有一个程序计数器，是线程私有的，就是一个指针，指向方法区中的字节码（用来存储指向下一条指令的地址，也即要执行的指令代码）在指令引擎读取下一条指令，是一个非常小的内存空间，几乎可以忽略不计
8. 方法区
方法区：Method Area
方法区是被所有的线程共享的，所有的字段和字节码信息，以及一些特殊方法如构造函数，接口代码也在此定义，简单的说，所有定义的方法的信息都保存在该区域，此区域属于共享空间
静态变量、常量、类信息（构造方法、接口定义）、运行时的常量池存在方法区中，但是实例变量存在于堆内存中，和方法区无关即static，final，Class，常量池
9. 栈
栈内存，主管程序运行。生命周期和线程同步
线程结束，栈内存也就释放了，对于栈来说不存在垃圾回收问题
一旦线程结束，栈就over了！
栈包含：8大基本类型 + 对象引用 + 实例的方法
栈运行原理：栈帧
栈满了：StackOverflowError
栈 堆 方法区 的交互关系
10. 三种JVM
- Sun公司 HotSpot
- BEA公司JRockit
- IBM公司Oracle-J9VM
11. 堆
堆：Heap，一个JVM只有一个堆内存，堆内存的大小是可以调节的
类加载器读取了类文件之后，一般会把什么东西放到堆中？–引用类型的真实对象
堆中存的是对象。栈中存的是基本数据类型和堆中对象的引用
堆中内存可以细分为三个区域：
- 新生区
- 养老区
- 永久区
GC垃圾回收主要是在伊甸园区和养老区
假设内存满了，OutOfMemoryError，堆内存不够！
JDK8以后，永久存储区改了一个名字，元空间
12. 新生区、老年区
新生区：类 诞生和成长的地方，甚至死亡；
新生区又分为：伊甸园区和幸存者区（0区，1区）
所有的对象都是在伊甸园区new出来的
老年区：
13. 永久区
这个区域是常驻内存的。用来存放JDK自身携带的Class对象，Interface元数据，存储的是java运行时的一些环境或类信息这个区域不存在垃圾回收
JDK1.6之前：永久代，常量池在方法区
JDK1.7 ：永久代，但慢慢退化了，去永久代，常量池在堆中
JDK1.8之后：无永久代，常量池在元空间
元空间逻辑上存在，物理上不存在
14. 堆内存调优
OOM如何解决
1.尝试扩大堆内存看结果
2.分析内存，看一下哪个地方出了问题（专业工具）
最直接也是最慢的是 一行一行分析代码
专业内存快照分析工具MAT，Jprofiler能看到代码第几行出错
MAT，Jprofiler的作用：
1.分析Dump内存文件，快速定位内存泄漏
2.获得堆中数据
3.获得大的对象
命令：
-Xms1m -Xmx8m -XX:PrintGCDetails
-Xms8m -Xmx16m -XX:HeapDumpOnOutOfMemoryError
其中：
-Xms 设置初始化内存大小 默认约为总内存1/64
-Xmx 设置最大分配内存大小 默认约为总内存1/4
-XX:PrintGCDetails 打印GC垃圾回收信息
-XX:HeapDumpOnOutOfMemoryError OOM Dump
15. GC：垃圾回收机制
垃圾回收只存在于堆和方法区中
JVM在进行GC时，并不是对三个区域统一回收，99%都在新生代
- 新生区
- 幸存区（from to）
- 老年区
GC分两类：轻GC，重GC
15.1 常用算法
标记清除法，标记压缩法，复制算法，引用计数法
引用计数法
对每一个对象引用次数进行标记
复制算法
幸存区谁空谁是to
好处：没有内存碎片
坏处：浪费了内存空间：多了一半空间永远是空to。假设对象100%存活（极端情况）
复制算法最佳使用场景：对象存活度较低的时候，即在新生区中
标记清除法
优点：不需要额外空间
缺点：两次扫描严重浪费时间，会产生内存碎片
标记压缩法
对标记清除法优化，防止内存碎片
总结：
内存效率：复制算法 > 标记清除算法 > 标记压缩算法（时间复杂度）
内存整齐度：复制算法 = 标记压缩算法 > 标记清除算法
内存利用率：标记压缩算法 > 标记清除算法 > 复制算法
最合适的算法
年轻代：存活率低，使用复制算法
老年代：存活率高，使用标记清除+标记压缩混合实现
16. JMM
17. 总结
常见的关于JVM的面试题
参考：
【狂神说Java】JUC并发编程最新版通俗易懂
Java8新特性之虚拟机的改变
JVM
StackOverFlowError(栈溢出)
OOM分析
jvm之java类加载机制和类加载器(ClassLoader)的详解
新生代 怎么转移到老年代
JVM内存垃圾回收方法
高频八股：new 一个对象在堆中的历程
Java基础篇 - 强引用、弱引用、软引用和虚引用
java对象的强引用，软引用，弱引用和虚引用
