jvm



初识

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JIT

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  • 跨平台

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常见JVM

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  • 自带默认 HotSpot：闭源

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JVM组成

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内存结构



程序计数器

物理硬件：寄存器

  • 线程私有
  • 记录下一条jvm指令的执行地址
  • 起始：jvm指令 ==》解释器 =》机器码 =》 CPU     
  • 接下来： 解释器 =》 程序计数器 =》 指令 =》jvm指令 =》机器码 =》CPU

特点

1、是线程私有的：每个线程拥有自己的程序计数器

2、不会存在内存溢出





虚拟机栈

  • 线程私有

  • 线程运行的内存空间

  • 栈帧：一次方法的调用，每个方法运行时需要的内存==》栈帧

    每个线程运行时所需要的内存，称为虚拟机栈
    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

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问题解析

1.垃圾回收是否涉及栈内存？

  • 不涉及，栈内存由一次次的方法调用产生的栈帧内存，栈帧内存在每次方法执行结束后弹出栈，会自动回收掉

2.栈内存分配越大越好吗？

  • 分配越大，反而线程数越少，物理内存是一定的，每个线程的栈划分内存过大，影响线程数目
  • -Xss 256k 设置栈内存大小

3.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访问，它是线程安全的
  • 如果是局部变量引用了对象，并逃离方法的作用方法，需要考虑线程安全 【return】




栈内存溢出

StackoverflowError

  • 1、栈帧过多导致栈内存溢出 【例如：递归】

  • 2、栈帧过大导致栈内存溢出





线程运行详情

Linux下

1、CPU占用过高

  • top 查看进程
  • ps H -eo pid,tid,%cpu [查看线程的进程id和线程id以及cpu占用情况]
  • jstack 进程id 【查看该进程里面全部线程状态，可根据线程id找到异常线程，进一步得到问题代码的源码行号】

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2、程序运行很长时间没有结果

  • jstack 进程id




本地方法栈

  • 线程私有

  • 本地方法（Native ）是指使用本地编程语言（通常是C或C++）编写的方法，它们可以通过Java本机接口（JNI）与Java代码进行交互。

  • native

  • 给本地方法提供内存空间

wait / System.currentTimeMillis() / System.arraycopy()





堆 Heap

  • 通new关键字，创建对象都会使用堆内存
  • 特点
    • 它是线程共享的，堆中对象都需要考虑线程安全的问题
    • 有垃圾回收制

堆内存溢出

  • 创建过多新对象
  • java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space
int i =0;
try {
    String str = "hello";
    ArrayList<String> list= new ArrayList<>();
    while (true){
        list.add(str);
        str = str +str; //创建过多String对象
        i++;
    }
} catch (Exception e) {
    System.out.println(i);
    e.printStackTrace();
}


堆内存管理

命令行

1.jps工具

  • 查看当前系统中有哪些java进程

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2.jmap工具

  • 查看堆内存占用情况
  • jmap -heap进程id


3.jconsole工具

  • 图形界面的，多功能的监测工具，可以连续监测

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4.jvisualvm工具

  • jvisualvm
  • jdk自带
  • 实现堆存储 dump

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方法区

  • 所有线程共享的区
  • 方法区（Method Area）是一种用于存储类信息、常量、静态变量、编译后的代码等数据的内存区域。方法区通常是JVM规范中的一部分，它不同于堆内存，是Java虚拟机规范中的一部分。

组成

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方法区内存溢出

  • JDK1.8之前 ： 会导致永久代内存溢出
  • JDK1.8 : 会导致元空间内存溢出


运行时常量池

  • 常量池，就是一张表，虚拟机指令根据这张常量表找到要执行的类名、方法名、参数类型、字面量等信息
  • 运行时常量池，常量池是*.clss文件中的，当该类被加载，它的常量池信息就会放入运行时常量池，并把里面的符号地址变为真实地址




StringTable

串池、字符常量池

  • 常量池中的字符串仅是符号，第一次用到时才变为对象
  • 利用串池的机制，来避免重复创建字符串对象
  • 字符串变量拼接的原理是StringBuilder(1.8)
  • 字符串常量拼接的原理是编译期优化
  • 可以使用intern方法，主动将串池中还没有的字符串对象放入串池
    • JDK1.8 将这个字符串对象尝试放入串池，如果有则并不会放入，如果没有则放入串池，会把串池中的对象返回
    • JDK1.6 将这个字符串对象尝试放入串池，如果有则并不会放入，如果没有会把此对象复制一份，放入串池，会把串池中的对象返回


StringTable垃圾回收









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