• 虛擬機(jī)大致分為系統(tǒng)虛擬機(jī)(vmware,可運(yùn)行完整操作系統(tǒng)的軟件平臺(tái))和程序虛擬機(jī)(jvm，專門為執(zhí)行當(dāng)個(gè)計(jì)算機(jī)程序而設(shè)計(jì))，在上面運(yùn)行的軟件都被限制于虛擬機(jī)提供的資源中
• 虛擬機(jī)的基本結(jié)構(gòu)

虛擬機(jī)基本結(jié)構(gòu).png

1.類加載子系統(tǒng)：負(fù)責(zé)從文件系統(tǒng)或網(wǎng)絡(luò)中加載class信息悄晃，存放到方法區(qū),也就是一塊內(nèi)存空間

2.*方法區(qū)：存放類信息凤价，常量信息，常量池信息挖炬，包括字符串字面量和數(shù)字常量等

3.*java堆：jvm啟動(dòng)的時(shí)候建立java堆揽浙，java程序最主要的內(nèi)存工作區(qū)域状婶，幾乎所有的對(duì)象實(shí)例都放在java堆中，堆空間是所有線程共享的馅巷，

4.直接內(nèi)存：java的nio庫(kù)允許java程序使用直接內(nèi)存膛虫，從而提高性能，通常直接內(nèi)存速度會(huì)優(yōu)于java堆钓猬，讀寫頻繁的場(chǎng)合可能會(huì)考慮使用

5.*java棧：每個(gè)虛擬機(jī)線程都有一個(gè)私有的棧稍刀，線程棧在線程創(chuàng)建的時(shí)候被創(chuàng)建，線程棧中保存著局部變量敞曹，方法參數(shù)账月，java的方法調(diào)用，返回值等等

6.本地方法棧和java棧非常類似 澳迫，但是本地方法棧用于java調(diào)用本地方法（通常使用c編寫）

7.*java 自己的一套進(jìn)行垃圾清理的機(jī)制局齿，稍后詳細(xì)說明

8.pc寄存器，每個(gè)線程的私有空間橄登，jvm會(huì)為每個(gè)線程創(chuàng)建pc寄存器抓歼，在任意時(shí)刻，一個(gè)java線程總是在執(zhí)行一個(gè)方法拢锹，這個(gè)方法稱為當(dāng)前方法谣妻，如果當(dāng)前方法不是本地方法，pc寄存器就會(huì)執(zhí)行當(dāng)前正在被執(zhí)行的指令卒稳，如果是本地方法蹋半，pc寄存器值為undefined，pc寄存器存放如當(dāng)前執(zhí)行環(huán)境指針充坑，程序計(jì)數(shù)器减江，操作棧指針，計(jì)算的變量指針等

9.*虛擬機(jī)最核心的組件捻爷，負(fù)責(zé)執(zhí)行虛擬機(jī)的字節(jié)碼您市，一般會(huì)先進(jìn)行編譯成機(jī)器碼后執(zhí)行

帶*的是重要部分

類加載之后一些信息（類信息，靜態(tài)信息被存放于方法區(qū)中役衡，快永久區(qū)Perm）
類被實(shí)例化之后茵休，被存儲(chǔ)到j(luò)ava堆中，一塊內(nèi)存空間
當(dāng)我們使用對(duì)象的時(shí)候手蝎，其實(shí)用的是這塊內(nèi)存空間的引用
這個(gè)引用存放在java棧中

image.png

• java堆詳解
  • 幾乎所有的對(duì)象都放在其中榕莺，java堆是自動(dòng)化管理的，通過垃圾回收機(jī)制棵介，垃圾對(duì)象會(huì)自動(dòng)清理钉鸯，不需要顯示的釋放
  • 根據(jù)垃圾回收機(jī)制的不同，java堆可能會(huì)有不同的結(jié)構(gòu)邮辽，最常見的是將整個(gè)java堆分為新生代和老年代唠雕，新生代存放新生的對(duì)象或者年齡不大的對(duì)象贸营，老年代則存放老年對(duì)象
  • 新生代分為eden區(qū)，s0區(qū)岩睁，s1區(qū)钞脂，s0和s1區(qū)也被稱為from和to區(qū)域，他們是倆塊大小相等并且可以互換角色的空間
  • 絕大多數(shù)情況下捕儒，對(duì)象首先分配在eden區(qū)冰啃，在一次新生代回收后，如果對(duì)象還存活刘莹，則會(huì)進(jìn)入s0或者s1區(qū)（或者的原因是在任意時(shí)間s0和s1只能有一塊在使用）阎毅，之后每經(jīng)過一次新生代回收，如果對(duì)象存活則它的年齡就加1点弯，當(dāng)對(duì)象達(dá)到一定年齡（閾值）后扇调，則進(jìn)入老年代（tenured區(qū)，表明在一定考量后抢肛，這個(gè)數(shù)據(jù)一直被引用肃拜，老年區(qū)的數(shù)據(jù)不會(huì)被頻繁的回收，新生代則會(huì)被頻繁回收）
  • s0和s1區(qū)存在的意義在于雌团，這倆塊區(qū)域的垃圾回收使用的是復(fù)制算法，核心思想是將內(nèi)存空間分為倆塊士聪，每次只使用其中一塊锦援，垃圾回收時(shí)，將正在使用的內(nèi)存中的存留對(duì)象復(fù)制到未被使用的內(nèi)存塊中去剥悟，之后去清除之前正在使用的內(nèi)存塊中的所有對(duì)象灵寺，反復(fù)去交換倆個(gè)內(nèi)存的角色，完成垃圾收集区岗。
• java 棧
  • 線程私有的內(nèi)存空間略板，一個(gè)棧一般有三部分組成：局部變量表，操作數(shù)棧和幀數(shù)據(jù)區(qū)
  • 局部變量表：用于保存函數(shù)的參數(shù)及局部變量
  • 操作數(shù)棧：主要保存計(jì)算過程的中間結(jié)果慈缔，同時(shí)作為計(jì)算過程中變量臨時(shí)的存儲(chǔ)空間
  • 幀數(shù)據(jù)區(qū)：除了局部變量表和操作數(shù)棧之外叮称，棧還需要一些數(shù)據(jù)來支持常量池的解析，幀數(shù)據(jù)區(qū)保存著常量池的指針藐鹤，方便程序訪問常量池瓤檐，此外，當(dāng)函數(shù)返回或者出現(xiàn)異常時(shí)娱节，虛擬機(jī)必須有一個(gè)異常處理表挠蛉，方便發(fā)送異常的時(shí)候找到異常的代碼，因此異常處理表也是幀數(shù)據(jù)區(qū)的一部分肄满。
• java方法區(qū)
  • 和堆一樣谴古，方法區(qū)是一塊所有線程共享的內(nèi)存區(qū)域质涛，它保存系統(tǒng)的類信息，比如類的字段掰担，方法汇陆，常量池等，方法區(qū)的大小決定了系統(tǒng)可以保存多少個(gè)類恩敌，如果系統(tǒng)定義太多的類瞬测，導(dǎo)致方法區(qū)溢出。虛擬機(jī)同樣會(huì)拋出內(nèi)存溢出錯(cuò)誤纠炮。方法區(qū)可以理解為永久區(qū)（Perm）
• 虛擬機(jī)參數(shù)
  • 圍繞堆月趟，棧，方法區(qū)恢口，垃圾回收機(jī)制 配置
  • 堆分配參數(shù)：
    • -xx:+PrintGC 虛擬機(jī)啟動(dòng)后孝宗，只要遇到GC就會(huì)打印日志
    • -xx:+UseSerialGC 配置串行回收器
    • -xx:+PrintGCDetails gc時(shí)可以查看詳細(xì)信息，包括各個(gè)區(qū)的情況
    • -Xms java程序啟動(dòng)時(shí)初始堆大小
    • -Xmx java程序能獲得的最大堆大小
    • -Xmn 設(shè)置新生代大小耕肩，這個(gè)參數(shù)對(duì)gc有較大影響因妇，一般設(shè)置為整個(gè)堆大小的三分之一到四分之一左右
    • -XX:SurvivorRatio 設(shè)置新生代中eden空間和from或to空間的比例，如果等于3猿诸，說明eden區(qū)比上from或to區(qū)為3:1
    • -XX:NewRatio 設(shè)置新生代和老年代的比例
    • -XX:+PrintCommandLineFlags 可以將虛擬機(jī)的參數(shù)輸出
    • 總結(jié)婚被，實(shí)際工作中可以將初始堆大小和最大堆大小設(shè)置相等，這樣可以減少程序運(yùn)行時(shí)的垃圾回收次數(shù)梳虽，從而提高性能

    • GCdetails解讀

      
      
      GCdetails
      • def new generation 新生代址芯，分為eden區(qū)，from區(qū)窜觉，to區(qū)谷炸，后面幾列是總空間，使用空間百分比禀挫，最后是內(nèi)存地址
      • tenured generation 老年代旬陡，后面幾列是總空間，使用空間百分比语婴，最后是內(nèi)存地址
      • compacting perm gen 永久區(qū)（perm）
    • 堆溢出處理
      • 如果堆空間不足描孟，則會(huì)拋出內(nèi)存溢出的錯(cuò)誤（Out Of Memory，OOM）砰左，這類問題如果發(fā)生在生產(chǎn)環(huán)境画拾，可能會(huì)引起嚴(yán)重的業(yè)務(wù)中斷.
      • -XX:HeapDumpOnOutOfMemoryError,使用該參數(shù)可以再內(nèi)存溢出時(shí)導(dǎo)出整個(gè)堆信息
      • -XX:HeapDumpPath 設(shè)置導(dǎo)出堆信息的存放路徑，與上面的參數(shù)配合使用
      • 例子：
        -Xms1m -Xmx1m -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError -XX:HeapDumpPath=d:/Test03.dump
      • dump文件分析工具
      • 分析方法
      • 代碼示例

      public static void main(String[] args) {
      
      //-Xms1m -Xmx1m -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError -XX:HeapDumpPath=d:/Test03.dump
      //堆內(nèi)存溢出
      Vector v = new Vector();
      for(int i=0; i < 5; i ++){
          v.add(new Byte[1*1024*1024]);
        }
      
      }
      

    • 棧參數(shù)配置
      • -Xss 指定單個(gè)線程的最大棽酥埃空間青抛，棧空間的大小直接決定了函數(shù)可調(diào)用的最大深度
      • 代碼示例

      public class Test04 {
      
      //-Xss1m  
      //-Xss5m
      
      //棧調(diào)用深度
      private static int count;
      
      public static void recursion(){
          count++;
          recursion();
      }
      public static void main(String[] args){
          try {
                recursion();
            } catch (Throwable t) {
        System.out.println("調(diào)用最大深入：" + count);
        t.printStackTrace();
          }
        }
      }
      

    • 方法區(qū)參數(shù)配置
      • 方法區(qū)保存系統(tǒng)的類信息
      • 默認(rèn)情況下酬核，-XX:MaxPermSize 為64MB蜜另，如果系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生大量的類适室，就需要設(shè)置一個(gè)相對(duì)合適的方法區(qū)，以免永久區(qū)內(nèi)存溢出的問題
      • -XX:PermSize 初始化方法區(qū)大小
      • -XX:MaxPermSize 方法區(qū)最大大小
    • 直接內(nèi)存參數(shù)配置
      • -XX:MaxDirectMemorySize举瑰，如果不設(shè)置捣辆，默認(rèn)值為最大堆空間，即-Xmx此迅，直接內(nèi)存使用達(dá)到上限時(shí)汽畴，會(huì)觸發(fā)垃圾回收，如果不能有效的釋放空間耸序，也會(huì)引起系統(tǒng)的OOM忍些，
      • jdk1.7之后，不再關(guān)注這個(gè)參數(shù)坎怪，配不配都沒什么大影響
• Client和Server虛擬機(jī)工作模式
  • 只有在jdk1.7之前罢坝，jdk才分這倆個(gè)模式，1.7之后不再提供client模式搅窿，使用-client參數(shù)使用Client模式嘁酿，使用-server使用Server模式，
  • 區(qū)別
    • Client模式啟動(dòng)較快男应，適用于測(cè)試闹司，不追求系統(tǒng)的長(zhǎng)時(shí)間使用性能
    • Server模式啟動(dòng)較慢，會(huì)對(duì)虛擬機(jī)的性能進(jìn)行負(fù)載的系統(tǒng)性能信息收集和使用更復(fù)雜的算法對(duì)程序進(jìn)行優(yōu)化沐飘，長(zhǎng)期運(yùn)行性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)快于client模式
• 關(guān)于jvm的博客參考