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虚拟机栈(Java Virtual machine Stacks)
Java Virtual Machine Java程序的运行环境(java二进制字节码的运行环境)
01JVM由哪些部分组成/运行流程
第一行的作用:Java代码转换为字节码
第二行的作用:把自己恶魔加载到内存
第三行(左)的作用:字节码翻译为底层系统指令
什么是程序计数器
程序计数器:线程私有的,内部保存的字节码的行号。用于记录正在执行的字节码指令的地址。
javap -v xx.class 打印堆栈大小,局部变量的数量和方法的参数。
详细介绍堆
线程共享的区域:主要用来保存对象实例、数组等,当堆中没有内存空间可分配给实例,也无法再扩展时,则抛出OutOfMemoryError异常。
组成:年轻代+年老代
年轻代被划分为三部分,Eden区和两个大小样相同的Survior区,
老年代主要保存生命周期长的对象,一般是一些老的对象。
JDK1.7和JDK1.8的区别:
1.7中有一个永久代,存储的是类信息、静态变量、常量、编译后的代码
1.8移除了永久代,把数据存储到了本地内存的元空间中,防止内存溢出
JDK1.7:
介绍方法区(Method Area)
方法区是各个线程共享的内存区域
主要存储类的信息,运行时常量池
虚拟机启动的时候创建,关闭虚拟机时释放
如果方法区域中的内存无法满足分配请求,则会抛出OutOfMemoryError:Metaspace
直接内存
直接内存:并不属于JVM中的内存结构,不由JVM进行管理。是虚拟机的系统内存,常见于NIO操作时,用于数据缓冲区,它分配回收成本较高,但读写性能高。
虚拟机栈(Java Virtual machine Stacks)
每个线程运行时所需要的内存,称为虚拟机栈,先进后出
每个栈由多个栈帧(frame)组成,对应着每次方法调用时所占用的内存
每个线程只能有一个活动栈帧,对应着当前正在执行的那个方法
垃圾回收是否涉及栈内存
垃圾回收主要指就是堆内存,当栈帧弹栈以后,内存就会释放
栈内存分配越大越好吗
未必,默认的栈内存通常为1024k
栈帧过大会导致线程数变少,例如,机器总内存为512m,目前能活动的线程数则为512个,如果把栈内存改为2048k,那么能活动的栈帧就会减半。
方法内的局部变量是否线程安全
如果方法内局部变量没有逃离方法的作用范围,他是线程安全的
如果是局部变量引用了对象,并逃离方法的作用范围,需要考虑线程安全
什么情况下会导致栈内存溢出
栈帧过多导致栈内存溢出,典型问题:递归调用 -> java.lang.StackOverflowError
栈帧过大导致栈内存溢出
堆栈区别
- 栈内存一般会用来存储局部变量和方法调用,但堆内存是用来存储Java对象和数组的。堆会GC垃圾回收,而栈不会。
- 栈内存是线程私有的,而堆内存是线程共有的。
- 两者异常错误不同,但如果栈内存或者堆内存不足都会抛出异常。
栈空间不足:java.lang.StackOverFlowError 堆空间不足:java.lang.OutOfMemoryError
02类加载器
什么是类加载器,有哪些类加载器
类加载器:用于装载字节码文件(.class文件)。JVM只会运行二进制文件,类加载器就是将字节码文件加载到JVM中,从而让Java程序能够启动起来。
- 启动类加载器(BootStrap ClassLoader):加载JAVA_HOME/jre.lib目录下的库
- 扩展类加载器(ExtClassLoader):主要加载JAVA_HOME/jre/lib/ext目录中的类
- 应用类加载器(AppClassLoader):用于加载classPath下的类
- 自定义加载器(CustomizeClassLoader):自定义类继承ClassLoader,实现自定义类加载规则
双亲委派机制
为什么采用双亲委派机制
- 通过双亲委派机制可以避免某一个类被重复加载,当父类已经加载后则无需重复加载,保证唯一性
- 为了安全,保证类库API不会被修改
package java.lang;
public class String {
public static void main(String[] args) {
System.out.println("demo info");
}
}
此时执行main函数,会出现异常,在类java.lang.String中找不到main方法。
由于是双亲委派的机制,java.lang.String的启动类加载器得到加载,因为在核心jre库中有其相同名字的类文件,但该类中并没有main方法。这样就能防止恶意篡改核心API库。
类装载的执行过程
类从加载到虚拟机中开始,直到卸载为止,它的整个生命周期包括了:加载、验证、准备、解析、初始化、使用和卸载这7个阶段。其中,验证、准备和解析这三个部分统称为连接(linking)。
- 加载:查找和导入class文件
- 验证:保证加载类的准确性
- 准备:为类变量分配内存并设置类变量初始化
- 解析:把类中的符号引用转换为直接引用
- 初始化:对类的静态变量,静态代码块执行初始化操作
- 使用:JVM开始从入口方法开始执行用户的程序代码
- 卸载:当用户程序代码执行完毕后,JVM便开始销毁创建的Class对象
03垃圾回收
强引用、软引用、弱引用、虚引用区别
对象什么时候可以被垃圾回收
如果一个或多个对象没有任何的引用指向他了,那么这个对象现在就是垃圾,如果定位了垃圾,则有可能会被垃圾回收器回收。
JVM垃圾回收算法有哪些
标记清楚法
标记整理算法
复制算法
JVM中的分代回收
JVM有哪些垃圾回收器
在jvm中,实现了多种垃圾回收器,包括:
串行垃圾回收器
并行垃圾回收器
CMS(并发)垃圾回收器
G1垃圾回收器
G1垃圾回收器(详解)
04JVM实战
JVM调优的参数有哪些
对于JVM调优,主要就是调整年轻代、老年代、元空间的内存空间大小及使用的垃圾回收器类型。
虚拟机栈的设置
年轻代Eden区和两个Survivor区的大小比例
年轻代晋升老年代阈值
设置垃圾回收收集器