Java 命令行运行指定时区 java运行时区域

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mob64ca14122c74 2024-07-17 15:44:00

文章标签 Java 命令行运行指定时区 jvm JVM 重排序内存地址 文章分类 Java 后端开发

jvm:jdk中包含了jvm和“屏蔽操作系统差异的组件”
jvm各个操作系统之上是一致的；
屏蔽操作系统差异的组件：在各个PC上各有不同；
jdk包含了jre(jvm)
类生命周期
生命周期：类的加载->连接->初始化->使用->卸载
类的加载：查找并加载类的二进制数据（Class文件）
硬盘上的class文件，加载到jvm内存中
连接：确定类与类的关系，
验证：.class正确性校验；
准备：static 静态变量分配内存；并赋初始化默认值；
static int num=10; 在准备阶段，会把num=0,之后将0修改10；
在准备阶段，JVM中只有类没有对象。
初始化顺序：static>非static>构造方法
public class Student{
static int age ;//在准备阶段，将age=0;
String name;
}
解析：把类中符号引用，转为直接引用；
前期阶段，还不知道类的具体内存地址，只能使用com.fh.student来代替Student；com.fh.student就称为符号引用；
在解析阶段，JVM将com.fh.student映射成实际的内存地址，用内存地址来代替student，这种使用内存地址来使用类的方法称为直接引用。
初始化：给static变量赋予正确的值，（用户自定义的值）
static int num =10；由0变10；
使用：对象的初始化，对象的垃圾回收，对象的销毁
卸载：
JVM结束生命周期的时机：
正常结束；
异常结束/错误；
手动：System.exit():
操作系统异常；

JVM内存模型（java memory model 简称JMM）

JMM：用于定义（所有线程的共享变现，不能是局部变量）变量的访问规则；
JMM将内存划分为两个区：主内存区，工作内存区
主内存区：真实存放变量；
工作内存区：主内存中变量的副本，供各个线程所使用；工作内存为各个线程私有。从而产生多线程，造成脏读的根本原因；
注意：1.各个线程只能访问自己私有的工作内存（不能访问其他线程的工作内存，也不能访问主内存）
2.不同线程之间可以通过主内存作为中介访问其他线程的工作内存；
完成的步骤:不同线程之间交互数据时经历的步骤：
1.Lock:将主内存中的变量，表示为一条线程的独占状态；
2.Read:将主内存中的变量，读取到工作内存中去；
3.Load:将第二步中读取的变量拷贝到变量副本中；
4.Use：把工作内存中的变量副本，传递给线程去使用
5.Assign：把线程正在使用的变量，传递给工作内存中的变量副本中
6.Store:将工作内存中变量副本的值，传递到主内存中
7.Write：将变量副本作为一个主内存中的变量进行存储
8.Unlock:解决线程的独占状态；

JVM要求以上8个动作是原子性的，但是对于64位的数据类型（Long,Double）有些非原子性协议。说明什么问题：可能会出现半个；
如何避免：1.商用的JVM已经充分考虑该问题；2.如果你的JVM是原生态的，可以通过volatile double num标记double变量，避免读取半个数据的问题；

volatile

概念：JVM提供的一个轻量级的同步机制
作用：
1.防止JVM对long/double等64位的非原子性协议进行的误操作（读取半个数据的情况）
2.可以是变量对所有线程立即可见，（某个线程如果修改了工作内存中的变量副本，那么加上volatile之后，该变量就会立即同步到其他线程的工作内存中）
3.禁止指令的“重排序”优化
原子性：num=10;
非原子性： int num=10；->int num; num=10;
重排序：排序的对象就是原子性操作，目的就是为了提高执行效率，也就是优化程序；
int a=10;//1
int b;//2
b=20;//3
int c=a*b;//4
重排序的原则：不会影响单线程的执行结果；因此以上程序在经过重排序之后，可能的执行结果：1234；2314；且结果不被影响。
在双重检查式的懒汉式单例模式中：instance=new Singleton();//和上述情况类似，它不是一个原子性操作。（关于单例模式，自行了解）
在执行是会被拆分成一下动作：
1.JVM会分配内存地址、内存空间；
2.使用构造方法实例化对象；
3.instance=第一步分配好的内存地址；
根据重排序的知识，可知，以上三个动作真正执行时可能是123，也可能是132的顺序（（在单线程中）不会影响的执行结果，）。
但是在多线程的环境下，使用132可能出现问题：
假设线程A刚刚执行完一下的步骤（即刚刚执行13，还未执行2）
1.正常0X123；
3.instance=0X123;
此时线程B进入单例程序，直接得到instance对象（注意，此instance是刚才线程A并没有new的对象）就去使用该对象，例如instance.xxx()就会出错。解决方案就是禁止执行重排序；（private volatile static Singleton instance =null）//单例
volatile通过内存屏障防止重排序问题：
1.在volatile写操作前，插入StoreStore屏障；
2.在volatile写操作后，插入StoreLoad屏障；
3.在读操作前：插入LoadLoad;
4.在写操作后：插入LoadStore;

volatile是否保证原子性、保证线程安全?—不能

要想保证原子性/线程安全，可以使用原子包：java.util.cocurrent.aotmic中的类，该类能够保证原子性的核心，是因为提供了compareAndSet()方法，该方法提供了CAS算法（无锁算法）

JVM运行时的内存区域

线程私有（对于JMM中工作内存）：（三个）
虚拟机栈-VM Statck:
本地方法栈-Native Method Statck:
程序技术器-Program Counter Register：当前线程所执行的字节码的行号指示器；
简单可以理解为：class文件中的行号
注意:
1.一般情况下，程序计数器是行号，但如果正在执行的方法是native方法，则程序计数器的值undefined；
2.程序计数器是唯一一个不会产生内存溢出问题的区域；
java中没有goto，且不是关键字，是唯一的保留字；可以改变程序计数器的顺序；

虚拟机栈

定义：描述方法执行的内存模型
方法在执行的同时，会在虚拟机栈中创建一个栈帧
栈帧中包含：方法的局部变量表，操作数据栈，动态链接（我们常说的java的多态特性），方法出口等信息；

本地方法栈

和虚拟机栈原理差不多，不同点：虚拟机栈中存放的是jdk或我们自己写的方法，而本地方法栈是操作系统底层的方法；

线程共享

堆

Person person=new Person();
左边是栈：本地方法栈：
右边是堆中：Heap堆；等号以右；
Heap:是存放对象实例（数组，对象），堆是虚拟机区域中最大的一块，在JVM启动时已经创建；
GC主要管理的区域；
堆本身是线程共享，但是堆内部可以划分多个线程私有的缓冲区；
堆允许物理空间不连续；只要逻辑连续即可；
堆可以分为新生代和老生代；新生代：老生代=1:2
新生代：eden:S0:S1=8:1:1
新生代的使用率一般是在90%。使用时，只能使用一个eden和一块S区间（s0或s1）;
新生代：存放生命周期比较短的对象，和小的对象；反之就存放到老年代。对象的大小可以通过参数设置-XX:PretenureSizeThredshold。一般而言大对象一般是数组、集合、字符串；
新生代、老生代中年龄：MinGC回收新生代中的对象。如果Eden区中的对象在一次回收后仍然存在，就会被转移到S区，（年龄不增加），之后，如果MinorGC再次回收，已经在S区中的对象仍然存活，则年龄+1。如果年龄增长到一定的数字，则对象会被转移到老生代中。简言之；在新生代中的对象，没经过一次MinorGC,有三种可能：1.从Eden区转移到S去；2.已经在S区的年龄+1；3.已经在S区增加到一定年龄的，则转移到老生代；
新生代在使用时，只能同时使用一个S区（form；to）:底层采用的是复制算法，为了避免碎片的产生；（空间连续便于寻址）
eden；
s0；
s1;
老生代：1.生命周期较长；2.大的对象；
新生代的特点：大部分对象都存在于新生代；且新生代的回收频率高、效率高；
老生代的特点：空间大；增长速度慢；频率低；
意义：可以根据项目中对象大小的数量，设置新生代或老生代的空间容量，从而提高GC的性能；
当然如果对象太多，也会导致内存异常；
虚拟机参数
-Xms128m:JVM启动时的大小；
-Xmn32m:新生代大小
-Xmx128:总大小；
JVM的总大小=新生代+老年代+永久代（永久代不存在了，存元数据；已经废弃了）