深入浅知JVM（面试必备）

Posted 2023-02-18 可乐好哇！

JVM

• Java虚拟机
• 意义：跨平台
• 把Java字节码转换成操作系统/CPU能够识别的二进制指令

JVM区域内存划分

1. 堆
2. 方法区
3. 栈
4. 程序计数器

JVM做的事情：

1. 类加载
2. 执行引擎（解释执行字节码）
3. 动态内存管理（申请内存/释放内存）----》 垃圾回收机制（GC）

垃圾回收机制

1. 啥时候申请内存（时机是明确的）new对象
2. 啥时候释放内存（时机是隐晦的）需要仔细分析代码，代码啥时候不使用对象，就可以释放了

垃圾回收机制的目的：

• 为了能够自动判定某个对象是否应该回收，如果能够回收就回收

垃圾回收机制的识别

• 引用计数
• 可达性分析（Java采取的方式）
  • 从GCRoots出发，能够访问到对象就是“可达的”，不能够访问到的对象“不可达的”，一旦某个对象不可达，此时就会导致这个对象持有的引用指向其他对象也就不可达了

GCRoot从哪里开始遍历

• 栈上的局部变量表中的引用
• 常量池中的引用指向的对象
• 方法区中的静态的引用类型的属性

GC中的算法：

1. 标记清除
   • 先标记垃圾，再清除垃圾
   • 方式：可达性分析，可达的对象刨除，剩下的就标记成垃圾
   • 清除的含义：释放对象对应的内存空间
   • 缺点：可能产生很多内存碎片（JVM和操作系统已经做了善后工作）
2. 复制算法
   • 解决内存碎片问题
   • 优点：很好解决了内存碎片问题
   • 缺点：有局限性，如果留下的对象多，可能会低效；内存利用率不高，要切出来一半
3. 标记整理
   • 类似于顺序表删除中间元素的方式，搬运
   • 优点：没有内存碎片，空间利用率也高了
   • 缺点：内存搬运操作比较频繁，效率不高
4. 分代回收
   • 把回收的过程分成几个场景，不同的场景采取不同的回收方式
   • 核心思路：根据对象的年龄来预测生命周期是长还是短，认为年龄越大，生命周期机会更长，年龄越小，生命周期越短

类加载

• JVM把.class文件内容加载到内存中
• 类加载步骤：
  1. 加载：找到.class文件，解析.class文件的格式，读取到内存中
  2. 链接：类和类之间需要配合，就需要把依赖的类也进行加载
  3. 初始化：对类对象进行初始化（初始化静态成员，执行静态代码块）

双亲委派模型/双亲委派模式

• 负责类加载工作的模块称为类加载器
• JVM工作过程中，会有很多类加载器一起工作，这些类加载器默认有父子关系
• 一个类加载器只有一个父亲，没有多个

双亲委派模型具体工作过程：

• BootstrapClassLoader 用来加载Java标准库中的类，string，ArrayList（爷爷）
• ExtensionClassLoader 用来加载一些JVM扩展出来的类（父亲）
• ApplicationClassLoader 加载用户自定义的类的类加载器（儿子）
• 目的：防止出现用户写的类和标准库的类重名的情况，导致加载出错