深入理解JVM 虚拟机的学习笔记

看了两遍的JVM许多地方还是似懂非懂

结合书本一些文章重新梳理一下

深入理解jvm这本书确实不错，但感觉有他的局限性。

整理一下核心

讲的很乱，没有重点。

jdk 1.7 和1.8的区别还是非常大的。

总的预览图
在这里插入图片描述

1.类的加载机制

类的加载机制老是不明白，有很多面试题喜欢考类的加载

真的就5个过程

加载
1. 加载一个类首先通过全限定名找到这个类的二进制字节流
2. 把字节流的静态结构转换成方法区的运行时结构
3. 在内存中生成class对象，作为方法区访问的入口，比如反射需要class对象
验证

就是验证合理性包括

文件格式，版本号之类的

元数据，有不有不符合java语言规范的

字节码，保证一些转换的问题，指令是正确的
准备

初始化静态成员变量的值为默认值
解析

符号引用变成直接引用简单来说就是确定指针
- 类和接口解析
  
  解析C类，分两种情况
  
  1.C 不是数组类型可能需要加载父类和接口
  
  2.C 是数组类型，且元素是对象就先加载这对象如Integer
- 类方法解析
  
  1.直接查名字，有就返回引用
  
  2.没有在父类中查
  
  3.在接口和父类接口中查，有的话说明是抽象类

初始化

初始化成员变量和静态代码块

结合一下JAVA编程思想中的知识

执行顺序是

父类初始化> 子类初始化

静态变量静态代码块(同级的看书写顺序)初始化 > 普通成员变量(代码块) > 构造器

看看代码

package test;

public class Father {
    //------- 这两个顺序只和书写顺序有关
    private static String staticfiled = getStaticfiled();
    static {
        System.out.println("父类->静态代码块");
    }
    // -------

    private String field =getNormalfiled();

    public String getNormalfiled(){
        System.out.println("父类->普通成员变量初始化");
        return "hah";
    }
    public static String getStaticfiled(){
        System.out.println("父类->静态成员变量初始化");
        return "haha";
    }
    // 普通方法块
    {
        System.out.println("父类->普通方法块");
    }
    public Father(){
        System.out.println("父类->构造函数");
    }


}

package test;

public class Son extends Father {
    //------- 这两个顺序只和书写顺序有关
    private static String staticfiled = getStaticfiled();
    static {
        System.out.println("子类->静态代码块");
    }
    // -------

    private String field =getNormalfiled();

    @Override
    public String getNormalfiled(){
        System.out.println("子类->普通成员变量初始化");
        return "hah";
    }
    public static String getStaticfiled(){
        System.out.println("子类->静态成员变量初始化");
        return "haha";
    }
    // 普通方法块
    {
        System.out.println("子类->普通方法块");
    }
    public Son(){
        System.out.println("子类->构造函数");
    }
    // 在子类中main函数 是仅此慢于静态代码块和静态变量
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("在子类中的main主函数");
        Son son = new Son();
    }
}

看下结果图：
在这里插入图片描述

确定顺序:
在这里插入图片描述

2.类加载器

区分两个类是否同类，是看类的加载器是否相同，及classloader

在这里插入图片描述

双亲委派模型

双亲委派模型就是这样的结构

说双亲其实又不算双亲，因为不是继承关系，而是组合关系

类加载器收到请求加载类，

首先让父类加载器去尝试加载，

父类加载器收到请求不行再交给子类加载器

这个和dns寻址相反，dns查不到ip就交给根dns服务器来查

区别就是加载器父类不行子类上

dns 地方dns服务器不行交给根dns查

这个也是object是所有类父类的一个原因

值得注意的是，已经加载的类会缓存起来，下次就不用加载使用就行了。

3. JVM运行时内存结构

JVM运行时内存结构和JMM（JAVA内存模型）不同这点要搞清楚

JVM运行时内存结构是JVM中的，JAVA内存模型是研究多线程内存共享的关系

这里我们讨论的是JVM运行时内存结构

在这里插入图片描述
String 面试题就喜欢考字符串常量池和引用的问题

经典面试题来几个

String str = new String(“11”) 创建了几个字符串

创建一个或者两个字符串，字符串常量池如果有这个对象就只在堆上创建一个

否则在堆上创建一个，在字符串常量池中也创建一个。
String 的 intern()方法返回一个常量池中的一个字符串，如果常量池没有，则加入常量池再返回

4. 对象的内存分配和垃圾回收

垃圾回收主要是回收heap堆中对象

对象内存分配也是分配在heap堆中

回收Eden 区域中的对象是MinorGC

回收老年代的则是FullGC

怎么样确定一个对象是死的或者说应该回收的呢

1.引用计数法

只要引用还在就不应该被回收
2.可达性算法

这个算法像是一个二叉树，从根节点GCroot 向下遍历

找到的对象则是有用的，没有找到的则是无用

GCroot对象有

栈帧中引用的对象即方法局部变量

方法区的静态对象

方法区常量引用对象

垃圾收集算法

标记清除

会产生内存空间碎片不好整理
复制(适用于朝生夕死的)

分成几块，某块用完复制到相同的一块去，然后清除

在新生代中

从Eden + from space 到 to space 就是这样一个过程
标记整理(适用于长存活对象)

标记存活的向一端内存移动
分代(一般都是这样)

每一次清理都需要可达性算法，

那这样就需要所有对象的引用，为了速度，

JVM 使用 OopMap数据结构来知道那里有对象的引用

同时，清理需要暂停所有线程，这样就会需要STW(stop the world)

暂停线程，就会造成安全影响，为了安全，JVM只在安全点stw

完整的GC流程

垃圾收集器

收集器有很多种，需要不同新生代收集器和老年代收集器的组合

Serial

单线程串行回收新生代复制，老年代标记压缩,会stw
ParNew

Serial的多线程新生代并行老年代串行新生代复制，老年代标记压缩

参数：

-XX:+UseParNewGC ParNew收集器

-XX:ParallelGCThreads 限制线程数量
Parallel

类似Serial，强调吞吐量
Parallel old

老年代，使用标记整理
CMS(老年代) 重点强调响应时间

4个步骤 concurrent mark sweep

初始标记（CMS initial mark）有 STW 标记gcroots能到的对象时间短

并发标记（CMS concurrent mark）搜索gcroot的子节点时间长

重新标记（CMS remark）有STW 时间短

并发清除（CMS concurrent sweep）时间长
G1 目前最强的 (新生老年都可以)

标记整理，没有内存空间碎片，新生代和老年代不一定内存上连续

划分堆为相同大小的 Region

可以预测停顿时间

清理过程和CMS差不多

5个步骤

1.标记触发minorGC

2.Region区扫描

3.整个堆并发扫描

4.再标记有stw

5.并发清除有stw

Duskry

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