JVM专题-图解篇

1.引言

在很久很久以前，也就是1992年3月份，有一所NB轰轰的咖啡学校诞生了，它的名字叫​​JAVA​​，学校的校规极其的厉害，普通学生闻风丧胆，唯一尖子生般的人才能留下来，别猜了那人就是 “你”。

2.本色出演名单

姓名	别名	简称
学校	Java Virtual Machine	JVM
教室	堆空间	Heap
老师	垃圾回收器	Minor GC / Major GC
学生	数据	Object

3.学校平面图

俗名	使用权限	简称
Eden教室	新生	Eden
Survivor0/1教室	优等生	​​S0​​​、​​S1​​
Tenured/Old Generation教室	尖子生专用	Old
Metaspace教室	学生会,校长专用	Metaspace

4.学校欢迎新生板报

1. 新生(​​Object​​)领取作业记录本。备注:(记录学生是否做了作业,每做一次盖一个章)。
2. 接着新生自行移步到 (​​Eden​​)教室。
3. ​​Minor GC​​老师会不断抽查有没有做作业、没做的将被老师进行标记。
4. 没被标记的成为优等生，自行移步到​​S0​​​ 或​​S1​​​ 教室，备注:(这两个教室必需有个是空的,学生不能直接进入空教室,空教室由​​Minor GC​​​老师负责安排进入),移步完后开除​​Eden​​ 教室的差生。
5. 这两个教室​​Minor GC​​老师会不断抽查，做了作业的在老师点名后移步另一个教室按顺序坐好,没有做作业的学生留下来,学校做思想教育后然后开除。
6. ​​Minor GC​​​老师每抽查一次作业,会给你们加一分，如果分数达到指定分数，你们可以进入尖子生​​Old​​ 教室了。
7. ​​S0​​​或​​S1​​​教室人满后,恭喜你们这批人可以混成为尖子生，可移步到 Old 教室，这里会有另外的​​Major GC​​​老师负责抽查，没​​Minor GC​​老师管那么严，开心吧。
8. 如果学生的作业记录本已经记录满了,很不好意思，也会被开除，因为我们学校闲麻烦，懒得再给你们发作业记录本。
9. ​​Metaspace​​教室，如果你跟校长或者学生会有点关系就进去，不用担心被开除，哈哈。

5.学校欢迎新生板报内幕

1. 用来记录创建对象的​​GC​​年龄,每 ​​GC​​ 一次后还存活的加一岁。
2. 所有新创建的对象都会在​​Eden​​ 区域中。
   
3. ​​Minor GC​​​ 会检查对象是否还被引用，没有则进行标记。
   
4. 执行​​Minor GC​​后，在​​Eden​​中存活的对象会被移动到​​S0​​或​​S1​​区域。
   

• 移动完后，​​Minor GC​​​将​​Eden​​​区域进行清空,并将存活的对象年龄值加1。
  

5. 第二次​​Minor GC​​​，重复执行 ( 3 , 4 ) 步骤，这时候另一个​​S1​​​区域要派上用场了。
   
   清空
   

• 再来执行一次​​Minor GC​​​看看效果图。
  
  清空
  

6. 假设系统设置的年老代龄值为4年，那么3号数据就可以升级到年老代区域中了。
   

• 清空
  

7. ​​Survivor​​​区域满后直接转移到​​Tenrued/Old Generation​​​，下面这种情况就是了，​​Survivor​​区域里面的对象都存活，空间又不够存放了。

• 清空后的数据
  

8. 假设系统设置的年老代龄值为20次，那么，第二十次后，将会被清除Major GC会自动进行处理，进行标记。
   

• 清除
  

9. ​​Metaspace​​​区域，属于​​GC Roots​​。

虚拟机栈（栈帧中的本地变量表）中引用的对象。
方法区中类静态属性引用的对象。
方法区中常量引用的对象。
本地方法栈中JNI（即一般说的Native方法）引用的对象。

9. 如果​​Old Generation​​​也满了，就会报大家经常看到的​​OOM​​异常了。

6.现实例子

1. 张三李四同学第一天来到这所JVM学校

# 教室里只有他们两人
Object zhangsan = new Object();
Object lisi = new Object();

2. 可爱的老师说找出会做这道题目的学生

# zhangsan说我会，然后
zhangsan.do();

• 这时候​​Minor GC​​的老师出现了。

# 发现lisi在那里傻傻的发呆,不会做作业就会看
# GC老师直接标记它为没用之人，zhangsan标记为有用之才。

• Minor GC老师执行家法

# 告诉zhangsan去隔壁的`S0`教室继续做题
# 拿出化骨水化掉了lisi

3. zhangsan来到了S0教室

# 教室越来越多人,已经挤不进人了
# Minor GC老师又给没用的人进行标记，他又成功躲过了这次
# 老师告诉他去`S1`教室继续做题，他要化人了

4. zhangsan来到了S1教室

# 经过了几轮的S0/S1教室来回跑,他已经躲过了15次了
# `Minor GC`老师告诉他，你可以去尖子班做题了

5. zhangsan来到了​​Tenrued/Old Generation​​​教室,这里的​​Major GC​​老师果然不经常来看我们了。

# zhangsan在这里又避免了5次的化骨水,但时间却花了比之前的几十倍
# 最后zhangsan还是被化掉了，因为前后加起来、太老了，伤不起。

ZhangSan GameOver 全剧终