深入java虚拟机从0到1

Posted 2021-04-30 探索互联网

当前浏览器不支持播放音乐或语音，请在微信或其他浏览器中播放        java虚拟机是什么？可以有多种解释，一是抽象规范（java虚拟机规范）   一是具体实现（HotSot jvm但还有其他jvm实现）再有就是通过java命令运行class文件就是运行中的虚拟机实例。

        

       jvm java虚拟机是java编译出class运行的机器，我们编译出class文件均由他加载运行，是一台虚拟计算机。处理的是class字节码文件。

      

       java虚拟机构成，运行时数据区包括方法区、堆、栈、pc寄存器、本地方法栈。

      

       方法区，存储常量、类信息、方法信息等数据存储位置。运行时反射调用很多信息依赖于方法区数据存储。

       堆，动态内存分配区，对象存储区域，是所有线程共享区域。是gc垃圾回收主要处理内存区域。

       栈，存储方法调用信息区域。栈本身提供压栈出栈操作。栈数据每个线程独有，多个线程对栈数据访问不存在多线程同步问题。

       pc寄存器，类似cpu寄存器是高速数据存储区。

       本地方法栈，本地方法栈主要提供java调用非java语言主要比如c、c++，就需要通过本地方法栈实现对c、c++语言调用。

 

      学习了解jvm有什么意义呢？通过学习java虚拟机能够理解整个语言机制，能帮我们更好运用java，再有就是在高并发、高性能场景下，学习理解java虚拟机成为一种必须。通过调整jvm 内存 gc配置来获得更高性能，承载更大流量服务。

       

       一般最开始修改都是内存，最早我们搞web项目，业务中读取大的文件进行相应处理是常态，因为实际项目中读一些大的文件，会报java.lang.OutOfMemoryError，通过设置-Xms -Xmx调整堆大小来解决读取大文件内存溢出问题。

      对于调整内存很多同学应该都进行过相应操作，更复杂一些是在高并发应用下怎样设置一种gc算法来适应高并发请求，并且能很快相应，尽少STW（Full GC导致业务线程挂起，世界停滞），需要不断深入对gc算法进行研究，并且有相应场景来进行尝试，不存在一种配置适合所有场景，这是基本认识，有了正确认识才好向下探索。配置需要根据具体情况进行调整，不存在银弹。

       jvm重要配置是对gc算法配置，gc算法配置依赖于对程序是那种类型，吞吐量有限还是响应时间优先。gc算法设置本身也依赖于当前jvm所在机器配置，机器内存大小本身也关系着jvm配置。

 

       jvm内存最大一般设置到机器内存 3/4，因为除了其他程序需要内存。jvm本身也会执行本地方法，本地方法使用堆外内存都要消耗机器内存。故jvm内存不能设置到过大。

      jvm配置不是通用方式，而是要不断变化调整。在web以及移动应用后端服务场景下，均以快速响应，gc导致jvm少停断为目的。

     jvm堆内存构成，jdk1.7 hotspot jvm内存主要eden区、survivor区、old区、perm区构成。高并发程序、响应优先程序应充分利用eden区和surivor区，减量少的让对象进入老年代，CMS垃圾收集算法是个不错选择。

     虽然jvm存在不存在银弹，但还是有规律可循的，jvm配置一些基本规律：在高并发、高性能场景下，CMS GC算法是较好选择，一个比较重要前提是内存要大于4G也就是64机器，因为CMS算法本身会给年轻代分配较大空间，老年代分配比并行算法相对小，老年代过小会导致Full GC发生频发。

     当下大部分线上高并发应用20万/min以上访问量，docker容器4核16G下面这种配置

-Xms8g -Xmx8g -XX:+UseConcMarkSweepGC -XX:+UseParNewGC -XX:NewRatio=2 -XX:SurvivorRatio=8 -XX:ParallelGCThreads=4 -XX:CMSInitiatingOccupancyFraction=80 -XX:+CMSParallelRemarkEnabled

GC导致线程数上升问题，内存过高问题，响应效果都有比较好的效果。