标签：标记 清除 知识 算法 线程 内存 Jvm 加载

JVM位置/体系结构

1. 栈：
   • 内容：8大基本数据类型、局部变量、引用变量，基本方法；
   • 栈内存特点，数据一执行完毕，变量会立即释放，节约内存空间，不存在回收；
   • 栈内存中的数据，没有默认初始化值，需要手动设置
   • 生命周期与线程同步
2. 堆：
   • 线程共享；
   • 堆内存用来存放new创建的对象和数组。
   • 堆内存中所有的实体都有内存地址值。
   • 堆内存中的实体是用来封装数据的，这些数据都有默认初始化值。
   • 堆内存中的实体不再被指向时，JVM启动垃圾回收机制，自动清除，这也是JAVA优于C++的表现之一（C++中需要程序员手动清除）
   • 堆分区
     • 新生区: 类在此诞生、成长，死亡
       • 伊甸园区：所有类在此被new出来
       • 幸存区from/幸存区to. : 谁空谁是to,位置不断交换
     • 老年区: 默认超过15次gc清理不掉的，参数可以设置
     • 永久区（元空间）：用来存放JDK自身的运行环境或类信息，不存在垃圾回收；关闭虚拟机就会释放内存；有常量池、方法区
   • gc垃圾回收主要在伊甸园区和养老区
3. 方法区
   • 所有方法信息，信息共享；static/final/Class/常量池
   • 在堆中，永久区（元空间、非堆）
4. PC寄存器
   • 线程私有的
   • 存储指向下一条指令的地址

类加载器

1. 分类，逐层向上查找
   • 虚拟机自带加载器
   • Bootstrap classLoader:启动类加载器；负责加载核心的类库(java.lang.*等)，构造ExtClassLoader和APPClassLoader。
   • ExtClassLoader：扩展类加载器；主要负责加载jre/lib/ext目录下的一些扩展的jar。
   • AppClassLoader：主要负责加载应用程序的主函数类
2. 双亲委派机制
   • 不断向上查找，优先使用根级目录中定义的类和方法
   • 优点
     • 沙箱安全机制，避免核心库被恶意篡改
       • 沙箱：限制程序运行的环境；限制程序对系统资源的访问
       • 所需组件：字节码校验器、类加载器
     • 避免类重复加载

native

1. 带有native关键字的方法会进入本地方法栈；登记本地方法
2. JNI:java native interface 扩展java的使用，融合不同编程语言

堆内存调优 --> GC

1. 轻度清理 GC：只清理新生区，偶尔幸存区 / 重度清理 FULL GC
2. 常用算法
   • 引用计数器：计数器计数
   • 复制算法：作用在新生区；如，当幸存区from和to都有值时，将其中一个复制到另一块，保证有一块是空的
     - 好处：没有碎片空间
     - 缺点：浪费内存空间；有一半空间永远是空的
     - 最佳使用场景：存活度较低的情况 --> 新生区
   • 标记清除法：扫描内存后，对没有标记的地址进行清除；
     + 优点：不需要额外的内存空间
     + 缺点：两次扫描浪费时间；会产生内存碎片
   • 标记压缩：再次扫描，向一段移动存活对象，防止产生内存碎片;多了移动的成本
3. 算法对比
   • 内存效率：复制算法 > 标记清除 > 标记压缩
   • 内存整齐度：复制算法 = 标记压缩 > 标记清除
   • 内存利用率：标记清除 = 标记压缩 > 复制算法
4. GC应用：分代收集算法
   • 新生代：存活率低 --> 复制算法
   • 老年代：区域大，存活率高 --> 标记压缩 + 标记清除

JProfiler工具/MAT

1. 作用：
   • 分析dump文件，快速定位内存泄露
   • 分析堆中的数据
   • 获得大的对象
2. JProfilter使用步骤
   • Idea安装插件plugin，系统安装JProfilter客户端软件（路径不能有空格）
   • VM Option中加入代码 -Xms1m -Xmx8m -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError
     • -Xms1m:设置初始化内存大小为1M,默认为系统的1/64
     • -Xmx8m:设置最大内存大小为8M,默认为系统的1/4
     • -XX:+PrintGCDetails:打印GC清理的信息
     • -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError：打印OOM信息到dump文件
   • 在src文件夹中用JProfilter客户端打开dump文件分析即可

JMM Java Memory Model

1. 作用：缓存一致性协议，用于定义数据读写的规则
2. JMM定义了线程工作内存和主内存之间的抽象关系：线程之间的共享变量存储在主内存Main Memory；每个线程都有一个私有的本地内存Local Memory
3. 带来的问题
   • 可见性问题：线程内存中的变动没有及时刷新到主内存时，更改不可见
     - 解决办法：java关键字volatile或加锁

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来源： https://www.cnblogs.com/bluecola/p/15882637.html

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