JVM 笔记
JVM HotSpot
Java二进制字节码的运行环境
好处：
- 一次编写，到处运行
- 自动内存管理，具有垃圾回收功能
- 数组下标越界检查
- 多态（虚方法表）
JVM组成
- 类加载子系统（Java代码转换为字节码）
- 运行时数据区（字节码加载到内存）
- 执行引擎 解释器、即时编辑器、GC垃圾回收（字节码翻译为底层系统指令）
- 本地方法接口
运行时数据区
程序计数器
记录下一条要执行的字节码指令的地址
如果正在执行本地方法，则计数器的值为空
- 每个线程都要有自己的程序计数器，程序计数器是线程私有的
- 没有规定任何OutOfMemoryError情况
Java虚拟机栈
线程私有，生命周期与线程相同
每个方法被执行的时候，JVM都会同步地创建一个栈帧（存储）
方法调用、执行完毕对应栈帧在虚拟机栈中的入栈到出栈
局部变量表 存储编译期可知的JVM基本数据类型、对象引用、returnAddress
- 每个线程运行时需要的内存，称为虚拟机栈
- 栈帧对应每次方法调用占用的内存
- 每个线程只能有一个活动栈帧
-Xss 可用指定栈内存分配大小 Linux默认1024
栈内存溢出
原因：
- StackOverflowError栈帧过多，方法调用过多（递归调用过多层，使用第三方库进行json数据转换，两个实体互相依赖）
- OutOfMemoryError栈帧过大
CPU占用过高怎么诊断？ Linux的top命令，监测后台进程- ps H -eo pid,tid,%cpu | grep 进程id ps命令定位线程
- jstack 进程id
- 将第二部定位的线程id转换成16进制，在第三步得到的信息中，查看问题线程
本地方法栈
虚拟机栈为虚拟机执行Java方法，本地方法栈则是为虚拟机使用到的本地（Native）方法服务。
Java堆（GC堆，垃圾回收）
线程共享的
堆内存溢出：
-Xmx 设置堆空间的最大值，排除内存溢出问题时，可用把堆内存设置小一点
jps 查看系统中有那些java进程
jmap 查看堆内存占用情况 jmap -heap 线程id
jconsole
tips: jconsole中有检测死锁按钮
jvisualvm
堆Dump查看堆快照，可用查看到对象信息
方法区
线程共享、堆的逻辑部分，别名“非堆”
存储已经被JVM加载的 类型信息、常量、静态变量、即时编译后的代码缓存
JDK8以前，HotSpot虚拟机把手机器的分代回收扩展至方法区，使用永久代来实现方法区垃圾收集器能够像管理Java堆一样管理这部分内存，省去专门为方法区编写内存管理代码的工作。
- JDK8完全放弃永久代
运行时常量池
常量池 虚拟机指令根据常量池（一张表）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 类被加载，类的常量池信息会放入运行时常量池，并把符号地址变为真实地址
StringTable 哈希表结构，存储字符串常量
直接内存
操作系统内存
- 常见于NIO操作，用户数据缓存区
- 分配回收成本较高
- 不受JVM内存回收管理
HotSpot对象
- 字节码new指令
- 检查指令的参数能否在常量池中定位到 一个类的符号引用
- 检查符号引用代表的类是否已经被 加载、解析和初始化，没有则先执行相应类加载过程
- 分配内存
- 初始化
- 设置对象头
内存分配： GC是否有空间压缩整理能力 – 有-> 指针碰撞；无 -> 空闲列表
线程安全问题：同步处理 CAS;本地线程分配缓冲 每个线程在Java堆预先分配一小块内存，线程本地缓冲区用完了，分配新的缓存区才同步锁定
对象的内存布局
对象在堆中的存储布局对象头、实例数据、对齐填充
根节点枚举
- 固定可作为GC Roots的节点主要在全局性引用（常量或类静态属性）于执行上下文（例如栈帧中的本地变量表）
- 根节点枚举必须在一个能够保障一致性的快照中
- 根节点枚举必须暂停用户线程 Stop The World
OopMap数据结构来直接得到哪些地方存放着对象引用
安全点 以“是否具有让程序长时间执行的特征”来选定
用户程序只有执行到 安全点 才能暂停
如何控制GC时，所有线程跑到安全点，停下？
- 抢先式中断 全部中断，未到安全点线程复活，过一会儿再中断
- 主动式中断 标记线程，安全点轮询
定
用户程序只有执行到 安全点 才能暂停
如何控制GC时，所有线程跑到安全点，停下？
- 抢先式中断 全部中断，未到安全点线程复活，过一会儿再中断
- 主动式中断 标记线程，安全点轮询