一、JVM

以你之姓@ 2024-04-17 18:10 49阅读 0赞

## 一、JVM ##

### 1.1 JVM内存模型？( 即JVM 的组成部分及其作用)： ###

**参考：**[https://zhuanlan.zhihu.com/p/101495810][https_zhuanlan.zhihu.com_p_101495810]  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQxMDI5OTIz_size_16_color_FFFFFF_t_70]

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQxMDI5OTIz_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]

### 1.2 JVM 的运行时数据区？ ###

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQxMDI5OTIz_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]  
**程序计数器：** 每个线程都有独立的程序计数器，用来在线程切换后能恢复到正确的执行位置，各条线程之间的计数器互不影响，独立存储。所以它是一个“线程私有”的内存区域。此内存区域是唯一一个在JVM规范中没有规定任何OutOfMemoryError情况的区域；  
**虚拟机栈：** 在JVM规范中，对这个区域规定了两种异常情况：如果线程请求的栈深度大于虚拟机允许的深度，将抛出StackOverflowError异常；如果虚拟机栈可以动态扩展，在扩展时无法申请到足够的内存，就会抛出OutOfMemoryError异常；  
**本地方法栈：** 本地方法栈和虚拟机栈所发挥的作用是很相似的，它们之间的区别不过是虚拟机栈为虚拟机执行Java方法（字节码）服务，而本地方法栈则为虚拟机使用到的Native方法服务。Sun HotSpot 直接就把本地方法栈和虚拟机栈合二为一。本地方法栈也会抛出StackOverflowError和OutOfMemoryError异常；  
**堆：** Heap是OOM故障最主要的发源地，它存储着几乎所有的实例对象，堆由垃圾收集器自动回收，堆区由各子线程共享使用；通常情况下，它占用的空间是所有内存区域中最大的，但如果无节制地创建大量对象，也容易消耗完所有的空间；堆的内存空间既可以固定大小，也可运行时动态地调整，通过参数-Xms设定初始值、-Xmx设定最大值；  
**方法区：** 在使用到CGLib对类进行增强时，增强的类越多，就需要越大的方法区类存储动态生成的Class信息，当存放方法区数据的内存溢出时，会报OutOfMemoryError异常；

### 2.1 JVM概述： ###

在 Java 中, 根据堆中对象的存活周期将堆内存分为新生代和老年代，新生代默认空间占堆空间的1/3，老年代占2/3  
HotSpot JVM把年轻代分为了三部分：1个Eden区和2个Survivor区（分别叫from和to），默认比例为8:1:1，为啥默认会是这个比例，接下来我们会聊到。当有新的对象时，新创建的对象都会被分配到Eden区(一些大对象特殊处理，如果对象特别大，直接进入老年代)，当Eden区内存不够的时候，会触发一次MinorGC。这些对象经过第一次Minor GC后，如果仍然存活，将会被移到formSurvivor区。对象在Survivor区中每熬过一次Minor GC，年龄就会增加1岁，当它的年龄增加到一定程度时，就会被移动到年老代中  
后面Eden满进行Minor GC时，在GC开始的时候，对象只会存在于Eden区和名为“From”的Survivor区，Survivor区“To”是空的。紧接着进行GC，Eden区中所有存活的对象都会被复制到“To”，而在“From”区中，仍存活的对象会根据他们的年龄值来决定去向。年龄达到一定值(年龄阈值，可以通过-XX:MaxTenuringThreshold来设置)的对象会被移动到年老代中，没有达到阈值的对象会被复制到“To”区域（复制）。经过这次GC后，Eden区和From区已经被清空（清空）。这个时候，“From”和“To”会交换他们的角色，也就是新的“To”就是上次GC前的“From”，新的“From”就是上次GC前的“To”（交换）。不管怎样，都会保证名为To的Survivor区域是空的。  
每次在form到to都存活的对象，年龄就加1，当年龄达到15时，升级为老年代，大对象会直接进入老年代。Minor GC会一直重复这样的过程，直到“To”区被填满，“To”区被填满之后，会将所有对象移动到年老代中。  
当老年代也满了装不下的时候，就会抛出OOM（Out of Memory）异常。  
Minor GC：简单理解就是发生在年轻代的GC，MinorGC采用复制算法。  
Major GC的触发条件：Major GC又称为Full GC。当年老代空间不够用的时候，虚拟机会使用“标记—清除”或者“标记—整理”算法清理出连续的内存空间，分配对象使用。

### 2.2 JVM 中一次完整的 GC 流程是怎样的，对象如何晋升到老年代，说说你知道的几种主要的jvm 参数 ###

**对象诞生即新生代->eden，在进行minor gc过程中，如果依旧存活，移动到from，变成Survivor，进行标记代数，如此检查一定次数后，晋升为老年代。**

**① 年轻代中的GC**  
      HotSpot JVM把年轻代分为了三部分：1个Eden区和2个Survivor区（分别叫from和to）。默认比例为8：1,为啥默认会是这个比例，接下来我们会聊到。一般情况下，新创建的对象都会被分配到Eden区(一些大对象特殊处理),这些对象经过第一次Minor GC后，如果仍然存活，将会被移到Survivor区。对象在Survivor区中每熬过一次Minor GC，年龄就会增加1岁，当它的年龄增加到一定程度时，就会被移动到年老代中。  
      因为年轻代中的对象基本都是朝生夕死的(80%以上)，所以在年轻代的垃圾回收算法使用的是复制算法，复制算法的基本思想就是将内存分为两块，每次只用其中一块，当这一块内存用完，就将还活着的对象复制到另外一块上面。复制算法不会产生内存碎片。  
      在GC开始的时候，对象只会存在于Eden区和名为“From”的Survivor区，Survivor区“To”是空的。紧接着进行GC，Eden区中所有存活的对象都会被复制到“To”，而在“From”区中，仍存活的对象会根据他们的年龄值来决定去向。年龄达到一定值(年龄阈值，可以通过-XX:MaxTenuringThreshold来设置)的对象会被移动到年老代中，没有达到阈值的对象会被复制到“To”区域。经过这次GC后，Eden区和From区已经被清空。这个时候，“From”和“To”会交换他们的角色，也就是新的“To”就是上次GC前的“From”，新的“From”就是上次GC前的“To”。不管怎样，都会保证名为To的Survivor区域是空的。Minor GC会一直重复这样的过程，直到“To”区被填满，“To”区被填满之后，会将所有对象移动到年老代中。  
**② 一个对象的这一辈子**  
      我是一个普通的java对象，我出生在Eden区，在Eden区我还看到和我长的很像的小兄弟，我们在Eden区中玩了挺长时间。有一天Eden区中的人实在是太多了，我就被迫去了Survivor区的“From”区，自从去了Survivor区，我就开始漂了，有时候在Survivor的“From”区，有时候在Survivor的“To”区，居无定所。直到我18岁的时候，爸爸说我成人了，该去社会上闯闯了。于是我就去了年老代那边，年老代里，人很多，并且年龄都挺大的，我在这里也认识了很多人。在年老代里，我生活了20年(每次GC加一岁)，然后被回收。  
**③ 有关年轻代的JVM参数**  
1)**-XX:NewSize和-XX:MaxNewSize**  
用于设置年轻代的大小，建议设为整个堆大小的1/3或者1/4,两个值设为一样大。  
2)**-XX:SurvivorRatio**  
用于设置Eden和其中一个Survivor的比值，这个值也比较重要。  
3)**-XX:+PrintTenuringDistribution**  
这个参数用于显示每次Minor GC时Survivor区中各个年龄段的对象的大小。  
4)**-XX:InitialTenuringThreshol和-XX:MaxTenuringThreshold**  
用于设置晋升到老年代的对象年龄的最小值和最大值，每个对象在坚持过一次Minor GC之后，年龄就加1。

### 2.3 JVM 调优参数（总结） ###

**2.31 -Xmx、-Xms：设置最大堆内存，设置最小堆内存**：  
最大堆指的是新生代和老年代的大小之和的最大值；  
JVM会试图将系统内存尽可能限制在-Xms中，当内存实际使用量触及到-Xms大小时，会触及到-Xms大小时，会触发Full GC；如果-Xms值比较大时，系统运行初期减少GC的次数和耗时；  
**2.32 -XX:NewSize和-XX:MaxNewSize**：  
用于设置年轻代的大小，建议设为整个堆大小的1/3或者1/4,两个值设为一样大。  
hot Spot：-XX:NewSize 新生代初始大小 和 -XX:MaxNewSize；设置一个较大的新生代会减少老年代的大小；  
**2.33 -XX:SurvivorRatio和-XX:NewRatio**：  
\-XX:SurvivorRatio：用于设置Eden和其中一个Survivor的比值，这个值也比较重要。  
\-XX:NewRatio 设置新生代与老年代比例=老年代/新声代  
**2.34 -XX:InitialTenuringThreshold和-XX:MaxTenuringThreshold**：  
用于设置晋升到老年代的对象年龄的最小值和最大值，每个对象在坚持过一次Minor GC之后，年龄就加1。  
**2.35 -XX:PermSize和-XX:MaxPermSize**：  
设置持久代  
不属于堆的一部分；  
持久代的大小直接决定了系统可以支持多少个类定义和多少常量；  
\-XX:PermSize 设置持久代的初始大小；  
\-XX:MaxPermSize  
**2.36 -XX:+PrintTenuringDistribution**：  
这个参数用于显示每次Minor GC时Survivor区中各个年龄段的对象的大小。  
**2.37 下图有关GC分配**：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQxMDI5OTIz_size_16_color_FFFFFF_t_70 3]

##### **【2】Minor GC 和 Major GC（Full GC）** #####

**堆内存在大的结构上分为**：年轻代和年老代。其中年轻代又分为Eden区和Survivor区。Survivor区又分为两个相等的区域，一个是fromspace区，另外一个是tospace区。年轻代内存=Eden+其中一个Survivor区，也就是说两个Survivor区，虚拟机只使用了其中一个。

**Minor GC**：简单理解就是发生在年轻代的GC。  
Minor GC的触发条件为：当产生一个新对象，新对象优先在Eden区分配。如果Eden区放不下这个对象，虚拟机会使用复制算法发生一次Minor GC，清除掉无用对象，同时将存活对象移动到Survivor的其中一个区(fromspace区或者tospace区)。虚拟机会给每个对象定义一个对象年龄(Age)计数器，对象在Survivor区中每“熬过”一次GC，年龄就会+1。待到年龄到达一定岁数(默认是15岁)，虚拟机就会将对象移动到年老代。如果新生对象在Eden区无法分配空间时，此时发生Minor GC。发生MinorGC，对象会从Eden区进入Survivor区，如果Survivor区放不下从Eden区过来的对象时，此时会使用分配担保机制将对象直接移动到年老代。

**Major GC**的触发条件：Major GC又称为Full GC。当年老代空间不够用的时候，虚拟机会使用“标记—清除”或者“标记—整理”算法清理出连续的内存空间，分配对象使用。

### 3. 栈和队列是什么、有什么区别？栈堆有什么区别？ ###

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### 4. 双亲委派模型 ###

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### 5. 类装载的执行过程 ###

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### 6. 怎么判断对象是否可以被回收？ ###

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### 7. Java中都有哪些引用类型？ ###

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQxMDI5OTIz_size_16_color_FFFFFF_t_70 8]

### 8. JVM 有哪些垃圾回收算法？ ###

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQxMDI5OTIz_size_16_color_FFFFFF_t_70 9]  
**详细参考：**[https://www.cnblogs.com/cjsblog/p/9851699.html][https_www.cnblogs.com_cjsblog_p_9851699.html]

### 9. JVM 有哪些垃圾回收器？ ###

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### 10. CMS 垃圾回收器？ ###

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### 11. 新生代垃圾回收器和老年代垃圾回收器 ###

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### 12. 分代垃圾回收器是怎么工作的？ ###

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### 13. JVM 调优工具 ###

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQxMDI5OTIz_size_16_color_FFFFFF_t_70 14]

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