Car.class 相当于是我们编写的类模板， 封装着属性和行为， 但是.class文件是存储在物理内存中的。 我们通过ClassLoader类的加载， 加载到JVM中， 此时可以得到Car Class这里的Car。 Class就相当于是JVM中的模板， 那么创建Car实例都是一样的。 我们之前学过反射， 那么我们知道通过反射可以获取属性和行为， 就是因为我们获取到了JVM中的Car Class。
- 启动类加载器:
这个类加载器负责放在<JAVA_HOME>\lib目录中的， 或者被-Xbootclasspath参数所指定的路径中的， 并且是虚拟机识别的类库。 用户无法直接使用。 就相当于是为什么我们可以通过new创建出来对象。 - 扩展类加载器：
这个类加载器由sun.misc.Launcher$AppClassLoader实现。它负责<JAVA_HOME>\lib\ext目录中的，或者被java.ext.dirs系统变量所指定的路径中的所有类库。用户可以直接使用。 - 应用程序类加载器：
这个类由sun.misc.Launcher$AppClassLoader实现。是ClassLoader中getSystemClassLoader()方法的返回值。它负责用户路径ClassPath所指定的类库。用户可以直接使用。如果用户没有自己定义类加载器，默认使用这个。 - 自定义加载器：
用户自己定义的类加载器（只有做框架才会用到）
public class Demo {
public static void main(String[] args) {
//Object类是系统提供的
Object obj = new Object();
//Demo是自己创建的
Demo demo = new Demo();
//分别获取Object和Demo类中给的ClassLoader
//获取反射对象的三种方式
//1.通过对象.getClass
//2.通过类名.class
//3.Class.forName(类的全限定名)
System.out.println("ClassLoader is:"+obj.getClass().getClassLoader());
System.out.println("----------------------------------分割线---------------------------------------");
System.out.println("ClassLoader is:"+demo.getClass().getClassLoader());
System.out.println("ClassLoader father is:"+demo.getClass().getClassLoader().getParent());
System.out.println("ClassLoader grandfather is:"+demo.getClass().getClassLoader().getParent().getParent());
/**
* getClassLoader打印是null的原因
* 提到这里不得不提一下jvm的类加载机制。自上而下加载，自下而上检查。
* Bootstrap ClassLoader是由C++编写的，它本身是虚拟机的一部分，所以它并不是一个JAVA类，也就是无法在java代码中获取它的引用，
* JVM启动时通过Bootstrap类加载器加载rt.jar等核心jar包中的class文件，所以当系统类通过.getClass或是.class都是由它加载。
* 然后呢，我们通过执行自定义类的打印发现，JVM初始化sun.misc.Launcher并创建AppClassLoader和 Extension ClassLoader实例。
* ExtClassLoader设置为AppClassLoader的父加载器。Bootstrap没有父加载器，但是它却可以作用一 个ClassLoader的父加载器。
* 比如ExtClassLoader。这也可以解释之前通过ExtClassLoader的getParent方法获取为Null的现象。
* 具体为什么是这个原因,下面就给大家解释一下
*
* ps:这里需要注意的是父加载器不是父类
* 这些类可以在jdk安装目录中的jre文件夹中lib文件夹下有一个rt.jar包可以通过压缩的方式打开然后通过包名的形式找到对应和也会发现Object.class也是存在的,
* 这就是为什么说我们创建的类默认继承于Object
* Object类在于java.lang.Object下边
*/
}
}第三章. JVM双亲委派机制和沙箱机制
3.1. 双亲委派
一个类加载器查找class和resource时，是通过“委托模式”进行的，它首先判断这个class是不是已经加载成功，如果没有的话它并不是自己进行查找，而是先通过父加载器，然后递归下去，直到Bootstrap ClassLoader，如果Bootstrap classloader找到了，直接返回，如果没有找到，则一级一级返回，最后到达自身去查找这些对象。这种机制就叫做双亲委托。
可以看到2根箭头，蓝色的代表类加载器向上委托的方向，如果当前的类加载器没有查询到这个class对象已经加载就请求父加载器（不一定是父类）进行操作，然后以此类推。直到Bootstrap ClassLoader。如果Bootstrap ClassLoader也没有加载过此class实例，那么它就会从它指定的路径中去查找，如果查找成功则返回，如果没有查找成功则交给子类加载器，也就是ExtClassLoader,这样类似操作直到终点，也就是我上图中的红色箭头示例。 用序列描述一下：
- 一个AppClassLoader查找资源时，先看看缓存是否有，缓存有从缓存中获取，否则委托给父加载器。
- 递归，重复第1部的操作。
- 如果ExtClassLoader也没有加载过，则由Bootstrap ClassLoader出面，它首先查找缓存，如果没有找到的话，就去找自己的规定的路径下，也就是sun.mic.boot.class下面的路径。找到就返回，没有找到，让子加载器自己去找。
- Bootstrap ClassLoader如果没有查找成功，则ExtClassLoader自己在java.ext.dirs路径中去查找，查找成功就返回，查找不成功，再向下让子加载器找。
- ExtClassLoader查找不成功，AppClassLoader就自己查找，在java.class.path路径下查找。找到就返回。如果没有找到就让子类找，如果没有子类会怎么样？抛出各种异常。
3.2. 沙箱机制
沙箱机制也就是双亲委派模型的安全机制。
// 在写代码中,系统会提供对应的系统类给我们使用,比如String字符串,那么我们来进行一个模拟操作, 自定义一个java.lang.String类
package java.lang;
/**
* 创建一个String类包名和类名完全和系统中的String一致
*/
public final class String {
public static void main(String[] args) {
System.out.println("谈恋爱吗?做监狱的那种!");
}
}
// 当我们执行的时候回发现:
// 错误: 在类 java.lang.String 中找不到 main 方法, 请将 main 方法定义为: public static void main(String[] args) 否则JavaFX应用程序类必须扩展javafx.application.Application
// 代码中是明明有main的为什么会出错就是时双亲委托中的沙箱机制了
// 自定义的java.lang.String类永远都不会被加载进内存。
// 因为首先是最顶端的类加载器加载系统的java.lang.String 类，最终自定义的类加载器无法加载java.lang.String类这样一来的好处就是可以保证不被恶意的修改系统中原有的类了解:
双亲委托和沙箱机制不是绝对安全的因为可以写自定义ClassLoader,自定义的类加载器里面强制加载自定义的 java.lang.String 类，不去通过调用父加载器 ,完成类的加载. 当ClassLoader加载成功后,Execution Engine执行引擎负责解释命令，提交操作系统执行。
第四章. 本地方法栈和本地方法接口
我们可以发现Object类中有很多方法是使用native修饰,并且没有方法体,那说明这些方法超出了Java的范围。 所以底层实现需要使用JNI—>Java Native Interface。
native修饰的方法就是告诉java本身,此时需要调用外部的本地类库即C/C++类库来执行这个方法
4.1. Native Interface本地接口
本地接口的作用是融合不同的编程语言为 Java 所用，它的初衷是融合 C/C++程序，Java 诞生的时候是 C/C++横行的时候，要想立足，必须有调用 C/C++程序，于是就在内存中专门开辟了一块区域处理标记为native的代码，它的具体做法是 Native Method Stack中登记 native方法，在Execution Engine 执行时加载native libraies。目前该方法使用的越来越少了，除非是与硬件有关的应用，比如通过Java程序驱动打印机或者Java系统管理生产设备，在企业级应用中已经比较少见。因为现在的异构领域间的通信很发达，比如可以使用 Socket通信，也可以使用WebService等等，不多做介绍。
4.2. Native Method Stack
它的具体做法是Native Method Stack中登记native方法，在Execution Engine 执行时加载本地方法库。
问题:现在我们发现虚拟机中有Java栈和本地方法栈两个栈区,那么我们在创建对象或是声明变量的时候对应的变量或对象是在Java栈还是本地方法栈中呢?
Person p = new Person();
那么对象p是在Java栈还是本地方法栈?
不带native的进入到Java栈中,只有带native的进入到本地方法栈,所以p对象是在Java栈中,而我们平时所说的栈就是Java栈。
第五章. PC寄存器
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，指向方法区中的方法字节码（用来存储指向下一条指令的地址,也即将要执行的指令代码），由执行引擎读取下一条指令，是一个非常小的内存空间，几乎可以忽略不记。
pc寄存器的作用:
public class Demo {
public static void show1() {}
public static void show2() {}
public static void show3() {}
public static void main(String[] args) {
/*
*当执行代码的时候都是到是从上至下顺序执行
*可以发现代码中是调用了三个方法,那么这个三个方法也是顺序执行
*那么这个三个方法是如何计入顺序执行的呢?
*就是PC寄存器
*/
show1();
show2();
show3();
}
}第六章. Method Area方法区
方法区是被所有线程共享，所有字段和方法字节码，以及一些特殊方法如构造函数，接口代码也在此定义。简单说，所有定义的方法的信息都保存在该区域，此区属于共享区间。
存放在方法区的:静态变量+常量+类信息(构造方法/接口定义)+运行时常量池存在方法区中
ps:只要是被线程私有独享的一律没有会后,只有是线程共享才能有回收
第七章. Stack栈是什么
ps:有一句对但是是废话的一句话, 程序=算法+数据结构 实际应该是 程序= 框架+业务逻辑
介绍两个数据结构:
- 栈:先进后出(FILO)
- 队列:先进先出(FIFO)
ps:栈中main方法一定是在栈底
栈也叫栈内存，主管Java程序的运行，是在线程创建时创建，它的生命期是跟随线程的生命期，线程结束栈内存也就释放，对于栈来说不存在垃圾回收问题，只要线程一结束该栈就Over，生命周期和线程一致，是线程私有的。
栈中存储什么: 8种基本类型的变量+对象的引用变量+实例方法都是在函数的栈内存中分配
7.1. 栈存储什么
栈帧中主要保存3 类数据：
- 本地变量（Local Variables）:输入参数和输出参数以及方法内的变量；
- 栈操作（Operand Stack）:记录出栈、入栈的操作；
- 栈帧数据（Frame Data）:包括类文件、方法等等
7.2. 栈运行原理
栈中的数据都是以栈帧（Stack Frame）的格式存在，栈帧是一个内存区块，是一个数据集，是一个有关方法(Method)和运行期数据的数据集，当一个方法A被调用时就产生了一个栈帧 F1，并被压入到栈中。
A方法又调用了 B方法，于是产生栈帧 F2 也被压入栈，
B方法又调用了 C方法，于是产生栈帧 F3 也被压入栈，
……
执行完毕后，先弹出F3栈帧，再弹出F2栈帧，再弹出F1栈帧……
7.3. StackOverflowError
StackOverflflowError:抛出这个错误是因为递归太深。 其实真正的原因是因为Java线程操作是基于栈的，当调用方法内部方法也就是进行一次递归的时候就会把当前方法压入栈直到方法内部的方法执行完全之后，就会返回上一个方法，也就是出栈操作执行上一个方法。
7.4. 总结
只要我们知道错误发生的原因了。当出现相就的问题就可以快速定位问题，迅速解决问题。
- StackOverflflowError：递归过深，递归没有出口。
- OutOfMemoryError：JVM空间溢出，创建对象速度高于GC回收速度。
第八章. Heap堆
一个JVM实例只存在一个堆内存，堆内存的大小是可以调节的。类加载器读取了类文件后，需要把类、方法、常变量放到堆内存中，保存所有引用类型的真实信息，以方便执行器执行，堆内存分为三部分：
- Young Generation Space 新生区 Young/New
- Tenure generation space 养老区 Old/ Tenure
- Permanent Space 永久区 Perm
7.1. 新生区
新生区是类的诞生、成长、消亡的区域，一个类在这里产生，应用，最后被垃圾回收器收集，结束生命。新生区又分为两部分： 伊甸区（Eden space）和幸存者区（Survivor pace） ，所有的类都是在伊甸区被new出来的。幸存区有两个： 0区（Survivor 0 space）和1区（Survivor 1 space）。当伊甸园的空间用完时，程序又需要创建对象，JVM的垃圾回收器将对伊甸园区进行垃圾回收(Minor GC)即轻量垃圾回收，将伊甸园区中的不再被其他对象所引用的对象进行销毁。然后将伊甸园中的剩余对象移动到幸存 0区。若幸存 0区也满了，再对该区进行垃圾回收，然后移动到 1 区。那如果1 区也满了呢？再移动到养老区。若养老区也满了，那么这个时候将产生MajorGC（FullGC)即重量垃圾回收，进行养老区的内存清理。若养老区执行了Full GC之后发现依然无法进行对象的保存，就会产生OOM异常“OutOfMemoryError”。
7.2. OutOfMemoryError
如果出现java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space异常，说明Java虚拟机的堆内存不够。原因有二：
- Java虚拟机的堆内存设置不够，可以通过参数-Xms、-Xmx来调整。
- 代码中创建了大量大对象，并且长时间不能被垃圾收集器收集（存在被引用）。
7.3. 永久区
永久存储区是一个常驻内存区域，用于存放JDK自身所携带的 Class,Interface 的元数据，也就是说它存储的是运行环境必须的类信息，被装载进此区域的数据是不会被垃圾回收器回收掉的，关闭 JVM 才会释放此区域所占用的内存。
如果出现java.lang.OutOfMemoryError: PermGen space，说明是Java虚拟机对永久代Perm内存设置不够。一般出现这种情况，都是程序启动需要加载大量的第三方jar包。例如：在一个Tomcat下部署了太多的应用。或者大量动态反射生成的类不断被加载，最终导致Perm区被占满。
- Jdk1.6及之前： 有永久代, 常量池1.6在方法区
- Jdk1.7： 有永久代，但已经逐步“去永久代”，常量池1.7在堆
- Jdk1.8及之后： 无永久代，常量池1.8在元空间
实际而言，方法区（Method Area）和堆一样，是各个线程共享的内存区域，它用于存储虚拟机加载的：类信息+普通常量+静态常量+编译器编译后的代码等等，虽然JVM规范将方法区描述为堆的一个逻辑部分，但它却还有一个别名叫做Non-Heap(非堆)，目的就是要和堆分开。
对于HotSpot虚拟机，很多开发者习惯将方法区称之为“永久代(Parmanent Gen)” ，但严格本质上说两者不同，或者说使用永久代来实现方法区而已，永久代是方法区(相当于是一个接口interface)的一个实现，jdk1.7的版本中，已经将原本放在永久代的字符串常量池移走。
ps:直白一点其实就是方法区就是永久带的一种落地实现
常量池（Constant Pool）是方法区的一部分，Class文件除了有类的版本、字段、方法、接口等描述信息外，还有一项信息就是常量池，这部分内容将在类加载后进入方法区的运行时常量池中存放。
第九章. 堆内存调优
9.1. Java7
9.2. Java8
Java8之后将最初的永久代取消了，由元空间取代。
9.3. Java调优内存量计算
public class Demo {
public static void main(String[] args) {
long maxMemory = Runtime.getRuntime().maxMemory() ;
//返回 Java 虚拟机试图使用的最大内存量。
long totalMemory = Runtime.getRuntime().totalMemory() ;
//返回 Java 虚拟机中的内存总量。
System.out.println("MAX_MEMORY = " + maxMemory + "（字节）、" + (maxMemory / (double)1024 / 1024) + "MB");
System.out.println("TOTAL_MEMORY = " + totalMemory + "（字节）、" + (totalMemory / (double)1024 / 1024) + "MB");
}
}
// 发现默认的情况下分配的内存是总内存的“1 / 4”、而初始化的内存为“1 / 64”
// MAX_MEMORY = 3799515136（字节）、3623.5MB
// TOTAL_MEMORY = 257425408（字节）、245.5MBVM参数
- -Xms1024m : 最大内存
- -Xmx1024m : 初始化内存
- -XX：+printGCDetails : 打印内存日志信息
用新生代大小/1024+养老代大小/1024 = 初始化的大小
来看一下OOM
先修改VM参数：-Xms8m -Xmx8m -XX:+PrintGCDetails
import java.util.Random;
public class Demo {
public static void main(String[] args) {
String str = "1234567" ;
while(true) {
str += str + new Random().nextInt(88888888) + new Random().nextInt(999999999) ;
}
}
}第十章. MAT
在Eclipes中Help—>Install New Software中
下载地址: http://download.eclipse.org/mat/1.7/update-site/
