JVM总结

原创

wx582148df13808 2022-01-10 15:07:19 ©著作权

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启动流程

JVM总结_加载

一个java虚拟机启动时,肯定是java命令,或者javax命令. 当启动时,先装载配置,找到配置文件之后, 会定位所需的dll. jvm.dll是java虚拟机一个主要的实现.在匹配当前系统版本dll后, 会用dll去初始化jvm虚拟机,获取相关一些native接口. 比如JNIEnv接口. 这个接口它提供了大量与jvm的操作,然后找到main方法, 就开始运行了.

基本结构

JVM总结_方法区_02

首先java虚拟机,会有一个类加载的系统. 就是我们说的classloader,去把java的class文件加载到内存当中去. 内存空间是分区域的. 分为方法区,java堆, 栈和本地方法栈; 虚拟机运行时,和一般cpu一样,我们需要有一个指针来指向下一条,这就是pc寄存器. 我们需要一个执行引擎来执行我们的代码, 这就是执行引擎. java运行还有一个很重要的模块: 垃圾收集器.想要一个java程序成功运行,需要上面所有模块协同配合.

内存空间

堆
- 线程共享区域,对象都保存在堆中.年轻代+老年代
- -Xms: 最小空间大小
- -Xms:最大空间大小
- -XX:NewSize:新生代最小空间大小
- -XX:MaxNewSize设置新生代最大空间大小
- 老年代=堆空间大小-年轻代大空间大小
- 推荐年轻代/堆=3/8
- 年轻代内部分为Eden:From:To=8:1:1
- 之前有持久代,此内存区域在8已被移除
方法区
- 线程共享区域,存放类信息,常量,静态变量
栈
- 线程私有
  ;栈由一系列帧组成(因此java栈也叫做帧栈)
  ;帧保存一个方法的局部变量.操作数栈.常量池指针
  ;每一次方法调用创建一个帧,并压入栈;小对象直接分配在栈上;大对象或者逃逸对象无法栈上分配
本地方法栈
- 调用本地方法库,实现与操作系统,硬件交互
PC寄存器
- 线程私有;每个线程拥有一个PC寄存器,在线程创建时创建;控制程序指令的执行顺序(程序如何一步步执行)
- 唯一没有规定任何oom区域
  我们来看一个栈/堆/方法区交互的一个例子

public class Main {

    public static void main(String[] args) {
        Sample test1=new Sample("测试1");
        //test1是引用,所以放到栈区里,Sample是自定义对象应该放到堆里面
        Sample test2=new Sample("测试2");
        test1.printName();
        test2.printName();
    }
    public static class Sample{
        //运行时,jvm把main的信息都放入方法区

        private String name;
        //new Sample实例后,name引用放入栈区里,name对象放入堆里
        private Sample(String name){
            this.name=name;
        }
        //print方法本身放入方法区里
        public void printName(){
            System.out.println(name);
        }
    }
}

堆中内容:Sample实例
方法区:Sample类信息,方法printName(); Main类信息,main方法
栈:局部变量:test1; 执行main()主线程的方法调用栈

对象分配规则
- 优先分配Eden,Eden空间不足,执行Minor GC
- 大对象直接老年代

内存模型

每个线程有一个工作内存;主内存是所有线程共享的.工作内存中保存的是该线程使用到的变量的主内存的副本拷贝

JVM总结_java_03

当数据从主内存复制到工作存储时,必须有两个动作:1. 主内存执行的读操作; 2.工作内存执行响应的load操作;
当数据从工作内存拷贝到主内存时,两个操作: 1.工作内存执行的存储(store)操作; 2.主内存执行的相应的写操作;
普通变量,一个线程更新的值,不能立马反应在其他变量中.如果想在其他线程中立即可见,需要使用volatile关键字

可见性

volatile
* 对volatile变量写操作时,会在写操作后加入一条store屏障指令,将本地内存中的共享变量值刷新到主内存
* 对volatile变量读操作时,会在读操作前加入一条load屏障指令,从主内存中读取共享变量
* 保证可见性的方法
* volatile
* synchronized
* final(一旦初始化完成,其他线程立刻可见)