JVMJava虚拟机不来看看吗？
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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了JVMJava虚拟机不来看看吗？相关的知识，希望对你有一定的参考价值。
JVM干货
JVM（Java Virtual Machine）称为Java虚拟机，虚拟机指的是通过软件模拟的具有完整硬件功能的、运行在一个完全隔离的环境中的完整计算机系统。
Java语言在一次编写完成后，能够运行在任意平台，这是因为JVM做了兼容性处理。
一、JVM内存布局
堆【线程共享】
实例化的所有对象也就是我们new Object()对象都是存在此区域，堆也是JVM内存中最大的一块区域，JVM垃圾回收就是针对此区域。
从上图可以看出：
堆可以划分为：新生代和老年代 新生代，新生代又可以划分3个区域
新生代：第一次创建的对象会被分配到新生代区域
老年代：经历了一定次数垃圾回收后，依然存活的对象就会被移动到老年代；大对象在创建时候也会直接被分配到老年代（无需经过垃圾回收的洗礼）【默认执行次数15次，每一次GC后加1】
那么为什么大对象创建时会直接进入到老年代呢？
答：大对象初始化比较耗时，放在新生代的话，频繁创建和销毁会带来一定性能开销，因而最好的方式就是将大对象存入GC频率较低的老年代。
对于新生代而言：
Eden区占80%
S0占10%
S1占10%
这样新生代的内存利用率可以达到90%，分析：假如开始空出S0，只在Eden和S1中创建对象，在GC之后，将存活的对象全部移动到S0中，清空Eden和S0；下一次在Eden和S0中创建对象，将GC后存活的对象移动到S1，这样一直操作下去，保证每一次新生代使用率可以到达90%，这样性能比较高。
JVM参数调优
-Xmx10m：设置堆最大容量
-Xms10m：设置堆最小容量
小技巧：将堆最大容量和堆最小容量设置相同，这样可以防止堆扩容造成的抖动
设置方式：IDEA安装路径bin目录下
Java虚拟机栈【线程私有】
JVM栈中存在四部分信息：
1.局部变量：八大基础数据类型，对象的引用；
2.操作栈：每个方法都对应一个操作栈，从入栈到出栈算方法的生命周期；
3.动态连接：指向常量池的方法引用；
4.方法返回值：PC寄存器的地址；（PC寄存器类似于离CPU最近的L1缓存）
本地方法栈【线程私有】
和JVM栈比较相似，但是JVM栈是给Java语言和JVM使用的，而本地方法栈是为本地方法（c/c++）区服务的。
程序计数器【线程私有】
记录线程执行的行号（线程时间片结束后，下一次恢复执行从什么未知开始，这是程序计数器要做的）。
方法区（1.7）/元空间（1.8）【线程共享】
JDK1.7方法区所包含的信息：运行时常量池、字符串常量池、类的元信息；
JDK1.8变成元空间：逻辑上属于JVM，但实际上已成为了本地空间（本地内存），不再受JVM最大内存的制约，此外相对于1.7的变化是，将字符串常量池移到了堆区域中。
二、类加载机制
类加载（Class Loading）过程大致分为三步：加载 链接 初始化，七张链接又可以分为三步：效验 准备 解析
加载（去机场）：1.根据类路径全名加载二进制流 2.将静态存储结构转换为运行时的数据结构 3.在内存中生成一个此类的方法入口
效验（安检） 1.文件格式效验 2.字节码效验
准备（等候登机） 将类中静态属性在内存中分配（此时在内存中进行类型初始化，而不是变量初始化，比如int类型为0）
解析（找到自己位置） 初始化final修饰的常量，将常量的符号引用替换成直接引用的过程。
初始化（准备起飞） 将jvm执行权转移到自己写的程序，开始执行构造函数
在这里说一下三个概念：字面量 符号引用 直接引用
字面量：字符串（jdk1.7后移动到堆中）、final常量、基本数据类型的值
符号引用：类、方法、字段的完全限定名（全路径名称，如包+类+静态属性Thread.TestDemo.count）
直接引用：将符号引用直接加载到内存中（根据引用直接指向内存中的对象）
双亲委派模型
如果一个类收到了类加载的请求，它首先不会去尝试加载这个类，而是把这个请求委派给父类加载器，当找不到父类时自己才尝试加载。每一个层次的类加载器都是如此，因此所有的加载请求都始终该传送到最顶层的启动加载器中，只有当父类加载器反馈自己无法完成这个加载请求（它的搜索范围内没有找到所需的类）时，子类加载器才会去自己完成加载。
双亲委派模型加载流程
优点：
唯一性：父类只去执行加载一次
安全性：子类加载时会向上寻找父类，父类一般是系统的类，这避免了去加载自定义与系统类同名类，一定程度上保证了安全性。
缺点：
由于父类是先于子类加载的，因此父类最开始无法去调用子类的属性及方法等，这是双亲委派模型的缺点
破坏双亲委派模型历程：
第一次：jdk1.2时提出了双亲委派模型，为了兼容以前的代码，出现了破坏双亲委派模型的场景；
第二次：因为双亲委派模型自身缺点，因此破坏；
第三次：对于热更新（热部署）导致双亲委派模型又一次破坏。
三、垃圾回收机制
死亡对象判断算法（垃圾）
引用计数器算法
给每个对象创建一个计数器，当有程序引用该对象时候，计数器+1，不使用的时候计数器-1，当计数器为0时，表明该对象没人使用，此时可以将它归为死亡对象并等待垃圾回收器的回收。
引用计数器算法缺点：存在循环引用的问题。HotSpot默认的垃圾回收器不是引用计数器算法
可达性分析算法（HotSpot默认算法）
核心思想：通过一系列称为“GC Roots”的对象作为起点，从这些节点开始向下搜索，搜索走过的路径称为“引用链”，当一个对象到GC Roots没有任何引用链相连时，表示从GC Roots到对象不可达，证明对象是不可用的。
不可达的对象一定会被GC吗？
垃圾回收算法
标记清除算法
利用可达性分析算法判定存活的对象与死亡的对象，
标记清除算法缺点： 标记和清除两个部分效率都不高；标记清除后会产生大量不连续的内存碎片，空间碎片太多，导致以后在程序运行中创建大的对象时，无法找到空间较大的连续内存，被迫触发一次垃圾回收。
复制算法（新生代回收算法）
优点：性能比较高
缺点：内存使用率低
HotSpit针对于内存使用率低的问题进行优化，也就是之前提到的新生代区域与被划分为Eden、S0和S1！！！
标记整理算法（老年代回收算法）
复制收集算法在对象存活率比较高时会进行大量的复制操作，效率低下，因此老年代不能去使用标记整理算法；
针对老年代自身的特点，提出标记整理算法；标记过程与标记清除过程一致，但是后续不是对可回收对象直接进行清理，而是让所有存活对象都向一端移动，然后清理掉边界以外的内存。
垃圾回收器
目前使用最多的是CMS垃圾回收器，最有潜力的垃圾回收器是G1
Serial：第一代回收器（单线程串行），使用它进行垃圾收集时，必须暂停其他的所有工作线程，直到它收集结束（Stop The wORLD）；使用的是复制算法
Serial Old：使用的是标记整理算法
ParNew：并行执行垃圾回收器（相当于Serial多线程版本）
Parallel Scavenge：并发垃圾回收器（新生代），以吞吐量作为主要依据进行垃圾回收，采用复制算法
Parallel Old：并发垃圾回收器（老生代），采用标记整理算法
CMS：Concurrent Mark Sweep
优点：并发收集、低停顿（垃圾回收时间短）
G1：Garbage First收集器是用在堆内存区域很大的情况下，把堆划分为很多gegion，然后并行地进行垃圾回收，它是jdk11的默认垃圾收集器。
G1回收region时候基本不会STW，而是会基于most garbage优先回收（整体来看基于标记清除算法，从局部（两个region）来看基于复制算法）的策略对region进行垃圾回收。
四、JMM（Java内存模型）
JVM定义了一种Java内存模型来屏蔽掉各种硬件和操作系统的内存访问差异，这样做的目的是让Java程序在各种平台下都能达到一致的内存访问效果。
主要目的是定义程序中各个变量的访问规则。
Java内存模型规定所有变量都存储在主内存中，每个线程还有自己的工作内存。
线程的工作内存中保存了被该线程使用到的变量的拷贝（从主内存中拷贝过来的值），线程对变量的所有操作都必须在工作内存中执行，而不能直接在主内存中进行。
不同线程之间无法直接访问对方工作内存的变量，线程间变量值的传递都要通过主内存来完成。
主内存主要对应Java堆中实例数据部分。工作内存对应于虚拟机栈中部分区域。
线程、主内存、工作内存之间的交互关系如下：
内存间交互操作
lock（锁定）：作用于主内存的变量，把一个变量标识为一条线程独占状态。
unlock（解锁）：作用于主内存的变量，把一个处于锁定状态的变量释放出来，释放后的变量才可以被其他线程锁定。
read（读取）：作用于主内存变量，把主内存的一个变量读取到工作内存中。
load（载入）：作用于工作内存，把read操作读取到工作内存的变量载入到工作内存的变量副本中
use（使用）：作用于工作内存的变量，把工作内存中的变量值传递给一个执行引擎。
assign（赋值）：作用于工作内存的变量。把执行引擎接收到的值赋值给工作内存的变量。
store（存储）：把工作内存的变量的值传递给主内存
write（写入）：把store操作的值入到主内存的变量中
JMM三大特征：
可见性：
当一个共享变量在多个本地内存中有副本时，如果一个本地内存修改了该变量的副本，其他变量应该能够看到修改后的值，此为可见性。
有序性：
保证线程的有序执行，这个为有序性。（保证线程安全）
原子性：
要么全部成功，要么全部失败
希望各位老铁点赞鼓励…
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