浅谈jvm

Posted 2021-02-07 nicknailo

　　1 、说起jvm,很多人感觉jvm离我们开发实际很远。但是，我们开发缺每时每刻都离不开jvm。 

　　　　　a: java源码 编译后成.class字节码文件，

　　　　　b:根据classpath找到这个字节码文件，

　　　　　c:然后 用类加载器classloader加载文件。

　　经过上面三步后，JVM开始解释执行。

                　

　　栈：程序运行单位，与当前线程有关内容(局部分量、程序运行状态、方法返回值)；

　　堆：Java引用传递实现依靠堆内存，同一堆空间可被不同栈内容内存指向；

　　程序计数器：小空间，用于计数操作，解决对象晋升问题；

　　本地方法栈：递归调用保存栈内容，局部变量表，操作数栈、当前类运行时常量的引用、返回地址。

　　2、jvm堆拆分：关键在于堆优化，需清除Java对象访问模式，Java对象引用采用是hotspot的指针引用。

　　一般我们会对堆进行拆分，年轻代+老年代+元空间。

　　　

　　　a、年轻代中含有 伊甸园区，存活区。

　　伊甸园区一般有new对象创建出来的对象，存活区是进行GC后保存的对象，S0或S1存储，但是有一块空间永远是空的，对象向老年代晋升(程序计数器会计算GC次数)。

　　如果伊甸园中创建的对象过多，伊甸园占满，会发生晋级操作-经过minorGc

　　   b、老年代存放又臭又硬的对象，经历无数次的GC后被保留下来的对象或者是对象很大，直接保存到老年代。这些对象清除困难。

　　如果老年代出现空间不足，会发生majorGC(FullGc)。majorGC非常耗费整个系统性能。所以我们一般很少使用System.gc();

 

　　3、jvm堆优化

  　　对堆结构添加伸缩区，当老年代或年轻代空间不足时，可对空间进行压缩或伸展。

　　当堆内存空间很大的情况下，减少堆内存的收缩处理操作。就需要考虑到 GC 的执行效率问题。

　　　　Runtime.getRuntime().maxMemory()   最大可用内存  默认大小为当前物理内存的“1 / 4”

　　　　Runtime.getRuntime().totalMemory()   默认可用内存  默认大小为当前物理内存的“1 / 64”

　　　可使用 至关重要的两个参数-Xms和-Xmx:可以使用的单位(k、m、g)

　　　　　　 -Xms:设置初始化的内存分配大小;

　　　　　　-Xmx:设置最大的可用内存空间。

　　　　举例设值: -Xms16g -Xmx16g

　　对于年轻代，有BTP和TLAB，BTP伊甸园最晚创建对象放栈顶，TLAB分块保存，多线程处理。　　

　　　　　　　　-Xmn:设置年轻代的空间大小，默认采用的时物理内存的“1 / 64”

　　　　　　　　-Xss:设置每一个线程所占用的栈的线程大小

　　　　　　　　-X:SurvivorRatio:设置伊甸园区与两个存活区之间的内存分配比，默认“8 : 1 : 1”　　

　　老年代:
　　　　与年轻代比率:-XX:NewRatio 当对象很大的时候往往不在年轻代进行保存，而是直接晋级到老年代，利用“-XX:PretenureSizeThreshold”。

　　元空间不在堆内存中，存在于物理内存中。 

　　

　　4、GC算法:多线程执行

　　　　复制-清理算法，将对象清理，递升存活区到老年代

　　　　标记-清除-压缩，扫描老年代中的存活对象 ，并且进行对象的标记; 遍历整个老年代的内存空间，回收所有标记对象; 为了保证可以方便的

　　计算出老年代的大小，还需要进行压缩(碎片整理，把空间集中在一起)。但是这种算法会有一个严重性的问题:STW(产生中断，因为需要进行垃圾的标记)　　

　　　　　　|- 暂停当前的所有执行程序(挂起);
　　　　　　|- 标记出垃圾，标记的时间越长，那么挂起的时间就越长，如果此时你的堆内存空间很大，那么时间一定会更长;

　　　　　　|- 预清除处理;

　　　　　　|- 重新标记过程:看看还有没有垃圾;

　　　　　　|- 进行垃圾的处理;
　　　　　　|- 程序恢复执行。

　　 以前使用的:-Xms48?? -Xmx48?? -XX:+PrintGCDetails  替换后使用:-Xms48?? -Xmx48?? -Xlog:gc*

　　

　　G1 收集:-Xms48m -Xmx48m -Xlog:gc* -XX:+UseG1GC

　　总结以上所述

　　　　JVM 核心优化

　　　　　　· 添加伸缩区的使用;
　　　　　　· 提升 GC 的效率，G1 是现在最好用的 GC 算法(单核变为多核，变成了多线程执行GC)。

　　　　　　· 线程的栈的大小配置;
　　　　　　· 线程池的配置