前言
只有光頭才能變強
JVM在準備面試的時候就有看了,一直沒時間寫筆記。現在到了一家公司實習,閒的時候就寫寫,刷刷JVM部落格,刷刷電子書。
學習JVM的目的也很簡單:
- 能夠知道JVM是什麼,為我們幹了什麼,具體是怎麼幹的。能夠理解到一些初學時不懂的東西
- 在面試的時候有談資
- 能裝逼
(圖片來源:zhuanlan.zhihu.com/p/25511795,侵刪)
宣告:全文預設指的是HotSpot VM
一、簡單聊聊JVM
1.1先來看看簡單的Java程式
現在我有一個JavaBean:
public class Java3y {
// 姓名
private String name;
// 年齡
private int age;
//.....各種get/set方法/toString
}
複製程式碼
一個測試類:
public class Java3yTest {
public static void main(String[] args) {
Java3y java3y = new Java3y();
java3y.setName("Java3y");
System.out.println(java3y);
}
}
複製程式碼
我們在初學的時候肯定用過javac
來編譯.java
檔案程式碼,用過java
命令來執行編譯後生成的.class
檔案。
Java原始檔:
在使用IDE點選執行的時候其實就是將這兩個命令結合起來了(編譯並執行),方便我們開發。
生成class檔案
解析class檔案得到結果
1.2編譯過程
.java
檔案是由Java原始碼編譯器(上述所說的javac.exe)來完成,流程圖如下所示:
Java原始碼編譯由以下三個過程組成:
- 分析和輸入到符號表
- 註解處理
- 語義分析和生成class檔案
1.2.1編譯時期-語法糖
語法糖可以看做是編譯器實現的一些“小把戲”,這些“小把戲”可能會使得效率“大提升”。
最值得說明的就是泛型了,這個語法糖可以說我們是經常會使用到的!
- 泛型只會在Java原始碼中存在,編譯過後會被替換為原來的原生型別(Raw Type,也稱為裸型別)了。這個過程也被稱為:泛型擦除。
有了泛型這顆語法糖以後:
- 程式碼更加簡潔【不用強制轉換】
- 程式更加健壯【只要編譯時期沒有警告,那麼執行時期就不會出現ClassCastException異常】
- 可讀性和穩定性【在編寫集合的時候,就限定了型別】
瞭解泛型更多的知識:
1.3JVM實現跨平臺
至此,我們通過javac.exe
編譯器編譯我們的.java
原始碼檔案生成出.class
檔案了!
這些.class
檔案很明顯是不能直接執行的,它不像C語言(編譯cpp後生成exe檔案直接執行)
這些.class
檔案是交由JVM來解析執行!
- JVM是執行在作業系統之上的,每個作業系統的指令是不同的,而JDK是區分作業系統的,只要你的本地系統裝了JDK,這個JDK就是能夠和當前系統相容的。
- 而class位元組碼執行在JVM之上,所以不用關心class位元組碼是在哪個作業系統編譯的,只要符合JVM規範,那麼,這個位元組碼檔案就是可執行的。
- 所以Java就做到了跨平臺--->一次編譯,到處執行!
1.4class檔案和JVM的恩怨情仇
1.4.1類的載入時機
現在我們例子中生成的兩個.class
檔案都會直接被載入到JVM中嗎??
虛擬機器規範則是嚴格規定了有且只有5種情況必須立即對類進行“初始化”(class檔案載入到JVM中):
- 建立類的例項(new 的方式)。訪問某個類或介面的靜態變數,或者對該靜態變數賦值,呼叫類的靜態方法
- 反射的方式
- 初始化某個類的子類,則其父類也會被初始化
- Java虛擬機器啟動時被標明為啟動類的類,直接使用java.exe命令來執行某個主類(包含main方法的那個類)
- 當使用JDK1.7的動態語言支援時(....)
所以說:
- Java類的載入是動態的,它並不會一次性將所有類全部載入後再執行,而是保證程式執行的基礎類(像是基類)完全載入到jvm中,至於其他類,則在需要的時候才載入。這當然就是為了節省記憶體開銷。
1.4.2如何將類載入到jvm
class檔案是通過類的載入器裝載到jvm中的!
Java預設有三種類載入器:
各個載入器的工作責任:
- 1)Bootstrap ClassLoader:負責載入$JAVA_HOME中jre/lib/rt.jar裡所有的class,由C++實現,不是ClassLoader子類
- 2)Extension ClassLoader:負責載入java平臺中擴充套件功能的一些jar包,包括$JAVA_HOME中jre/lib/*.jar或-Djava.ext.dirs指定目錄下的jar包
- 3)App ClassLoader:負責記載classpath中指定的jar包及目錄中class
工作過程:
- 1、當AppClassLoader載入一個class時,它首先不會自己去嘗試載入這個類,而是把類載入請求委派給父類載入器ExtClassLoader去完成。
- 2、當ExtClassLoader載入一個class時,它首先也不會自己去嘗試載入這個類,而是把類載入請求委派給BootStrapClassLoader去完成。
- 3、如果BootStrapClassLoader載入失敗(例如在$JAVA_HOME/jre/lib裡未查詢到該class),會使用ExtClassLoader來嘗試載入;
- 4、若ExtClassLoader也載入失敗,則會使用AppClassLoader來載入
- 5、如果AppClassLoader也載入失敗,則會報出異常ClassNotFoundException
其實這就是所謂的雙親委派模型。簡單來說:如果一個類載入器收到了類載入的請求,它首先不會自己去嘗試載入這個類,而是把請求委託給父載入器去完成,依次向上。
好處:
- 防止記憶體中出現多份同樣的位元組碼(安全性角度)
特別說明:
- 類載入器在成功載入某個類之後,會把得到的
java.lang.Class
類的例項快取起來。下次再請求載入該類的時候,類載入器會直接使用快取的類的例項,而不會嘗試再次載入。
1.4.2類載入詳細過程
載入器載入到jvm中,接下來其實又分了好幾個步驟:
- 載入,查詢並載入類的二進位制資料,在Java堆中也建立一個java.lang.Class類的物件。
- 連線,連線又包含三塊內容:驗證、準備、初始化。
- 1)驗證,檔案格式、後設資料、位元組碼、符號引用驗證;
- 2)準備,為類的靜態變數分配記憶體,並將其初始化為預設值;
- 3)解析,把類中的符號引用轉換為直接引用
- 初始化,為類的靜態變數賦予正確的初始值。
1.4.3JIT即時編輯器
一般我們可能會想:JVM在載入了這些class檔案以後,針對這些位元組碼,逐條取出,逐條執行-->解析器解析。
但如果是這樣的話,那就太慢了!
我們的JVM是這樣實現的:
- 就是把這些Java位元組碼重新編譯優化,生成機器碼,讓CPU直接執行。這樣編出來的程式碼效率會更高。
- 編譯也是要花費時間的,我們一般對熱點程式碼做編譯,非熱點程式碼直接解析就好了。
熱點程式碼解釋:一、多次呼叫的方法。二、多次執行的迴圈體
使用熱點探測來檢測是否為熱點程式碼,熱點探測有兩種方式:
- 取樣
- 計數器
目前HotSpot使用的是計數器的方式,它為每個方法準備了兩類計數器:
- 方法呼叫計數器(Invocation Counter)
- 回邊計數器(Back EdgeCounter)。
- 在確定虛擬機器執行引數的前提下,這兩個計數器都有一個確定的閾值,當計數器超過閾值溢位了,就會觸發JIT編譯。
1.4.4回到例子中
按我們程式來走,我們的Java3yTest.class
檔案會被AppClassLoader載入器(因為ExtClassLoader和BootStrap載入器都不會載入它[雙親委派模型])載入到JVM中。
隨後發現了要使用Java3y這個類,我們的Java3y.class
檔案會被AppClassLoader載入器(因為ExtClassLoader和BootStrap載入器都不會載入它[雙親委派模型])載入到JVM中
詳情參考:
- www.mrsssswan.club/2018/06/30/…---淺解JVM載入class檔案
- zhuanlan.zhihu.com/p/28476709---JVM雜談之JIT
擴充套件閱讀:
- www.ibm.com/developerwo…---深入探討 Java 類載入器
- www.ibm.com/developerwo…---深入淺出 JIT 編譯器
- www.zhihu.com/question/46…---Java 類載入器(ClassLoader)的實際使用場景有哪些?
1.5類載入完以後JVM幹了什麼?
在類載入檢查通過後,接下來虛擬機器將為新生物件分配記憶體。
1.5.1JVM的記憶體模型
首先我們來了解一下JVM的記憶體模型的怎麼樣的:
- 基於jdk1.8畫的JVM的記憶體模型--->我畫得比較細。
簡單看了一下記憶體模型,簡單看看每個區域究竟儲存的是什麼(乾的是什麼):
- 堆:存放物件例項,幾乎所有的物件例項都在這裡分配記憶體
- 虛擬機器棧:虛擬機器棧描述的是Java方法執行的記憶體模型:每個方法被執行的時候都會同時建立一個棧幀(Stack Frame)用於儲存區域性變數表、操作棧、動態連結、方法出口等資訊
- 本地方法棧:本地方法棧則是為虛擬機器使用到的Native方法服務。
- 方法區:儲存已被虛擬機器載入的類後設資料資訊(元空間)
- 程式計數器:當前執行緒所執行的位元組碼的行號指示器
1.5.2例子中的流程
我來巨集觀簡述一下我們的例子中的工作流程:
- 1、通過
java.exe
執行Java3yTest.class
,隨後被載入到JVM中,元空間儲存著類的資訊(包括類的名稱、方法資訊、欄位資訊..)。 - 2、然後JVM找到Java3yTest的主函式入口(main),為main函式建立棧幀,開始執行main函式
- 3、main函式的第一條命令是
Java3y java3y = new Java3y();
就是讓JVM建立一個Java3y物件,但是這時候方法區中沒有Java3y類的資訊,所以JVM馬上載入Java3y類,把Java3y類的型別資訊放到方法區中(元空間) - 4、載入完Java3y類之後,Java虛擬機器做的第一件事情就是在堆區中為一個新的Java3y例項分配記憶體, 然後呼叫建構函式初始化Java3y例項,這個Java3y例項持有著指向方法區的Java3y類的型別資訊(其中包含有方法表,java動態繫結的底層實現)的引用
- 5、當使用
java3y.setName("Java3y");
的時候,JVM根據java3y引用找到Java3y物件,然後根據Java3y物件持有的引用定位到方法區中Java3y類的型別資訊的方法表,獲得setName()
函式的位元組碼的地址 - 6、為
setName()
函式建立棧幀,開始執行setName()
函式
從微觀上其實還做了很多東西,正如上面所說的類載入過程(載入-->連線(驗證,準備,解析)-->初始化),在類載入完之後jvm為其分配記憶體(分配記憶體中也做了非常多的事)。由於這些步驟並不是一步一步往下走,會有很多的“混沌bootstrap”的過程,所以很難描述清楚。
- 擴充套件閱讀(先有Class物件還是先有Object):www.zhihu.com/question/30…
參考資料:
- www.cnblogs.com/qiumingchen…---Java程式編譯和執行的過程
- zhuanlan.zhihu.com/p/25713880---Java JVM 執行機制及基本原理
1.6簡單聊聊各種常量池
在寫這篇文章的時候,原本以為我對String s = "aaa";
類似這些題目已經是不成問題了,直到我遇到了String.intern()
這樣的方法與諸如String s1 = new String("1") + new String("2");
混合一起用的時候
- 我發現,我還是太年輕了。
首先我是先閱讀了美團技術團隊的這篇文章:tech.meituan.com/in_depth_un…---深入解析String#intern
嗯,然後就懵逼了。我摘抄一下他的例子:
public static void main(String[] args) {
String s = new String("1");
s.intern();
String s2 = "1";
System.out.println(s == s2);
String s3 = new String("1") + new String("1");
s3.intern();
String s4 = "11";
System.out.println(s3 == s4);
}
複製程式碼
列印結果是
- jdk7,8下false true
調換一下位置後:
public static void main(String[] args) {
String s = new String("1");
String s2 = "1";
s.intern();
System.out.println(s == s2);
String s3 = new String("1") + new String("1");
String s4 = "11";
s3.intern();
System.out.println(s3 == s4);
}
複製程式碼
列印結果為:
- jdk7,8下false false
文章中有很詳細的解析,但我簡單閱讀了幾次以後還是很懵逼。所以我知道了自己的知識點還存在漏洞,後面閱讀了一下R大之前寫過的文章:
- rednaxelafx.iteye.com/blog/774673…---請別再拿“String s = new String("xyz");建立了多少個String例項”來面試了吧
看完了之後,就更加懵逼了。
後來,在zhihu上看到了這個回答:
- www.zhihu.com/question/55…---Java 中new String("字面量") 中 "字面量" 是何時進入字串常量池的?
結合網上資料和自己的思考,下面整理一下對常量池的理解~~
1.6.1各個常量池的情況
針對於jdk1.7之後:
- 常量池位於堆中
- 執行時常量池位於堆中
- 字串常量池位於堆中
常量池儲存的是:
- 字面量(Literal):文字字串等---->用雙引號引起來的字串字面量都會進這裡面
- 符號引用(Symbolic References)
- 類和介面的全限定名(Full Qualified Name)
- 欄位的名稱和描述符(Descriptor)
- 方法的名稱和描述符
常量池(Constant Pool Table),用於存放編譯期生成的各種字面量和符號引用,這部分內容將在類載入後進入方法區的執行時常量池中存放--->來源:深入理解Java虛擬機器 JVM高階特性與最佳實踐(第二版)
現在我們的執行時常量池只是換了一個位置(原本來方法區,現在在堆中),但可以明確的是:類載入後,常量池中的資料會在執行時常量池中存放!
HotSpot VM裡,記錄interned string的一個全域性表叫做StringTable,它本質上就是個HashSet。注意它只儲存對java.lang.String例項的引用,而不儲存String物件的內容
字串常量池只儲存引用,不儲存內容!
再來看一下我們的intern方法:
* When the intern method is invoked, if the pool already contains a
* string equal to this {@code String} object as determined by
* the {@link #equals(Object)} method, then the string from the pool is
* returned. Otherwise, this {@code String} object is added to the
* pool and a reference to this {@code String} object is returned.
複製程式碼
- 如果常量池中存在當前字串,那麼直接返回常量池中它的引用。
- 如果常量池中沒有此字串, 會將此字串引用儲存到常量池中後, 再直接返回該字串的引用!
1.6.2解析題目
本來打算寫註釋的方式來解釋的,但好像挺難說清楚的。我還是畫圖吧...
public static void main(String[] args) {
String s = new String("1");
s.intern();
String s2 = "1";
System.out.println(s == s2);// false
System.out.println("-----------關注公眾號:Java3y-------------");
}
複製程式碼
第一句:String s = new String("1");
第二句:s.intern();
發現字串常量池中已經存在"1"字串物件,直接返回字串常量池中對堆的引用(但沒有接收)-->此時s引用還是指向著堆中的物件
第三句:String s2 = "1";
發現字串常量池已經儲存了該物件的引用了,直接返回字串常量池對堆中字串的引用
很容易看到,兩條引用是不一樣的!所以返回false。
public static void main(String[] args) {
System.out.println("-----------關注公眾號:Java3y-------------");
String s3 = new String("1") + new String("1");
s3.intern();
String s4 = "11";
System.out.println(s3 == s4); // true
}
複製程式碼
第一句:String s3 = new String("1") + new String("1");
注意:此時**"11"物件並沒有在字串常量池中儲存引用**。
第二句:s3.intern();
發現"11"物件並沒有在字串常量池中,於是將"11"物件在字串常量池中儲存當前字串的引用,並返回當前字串的引用(但沒有接收)
第三句:String s4 = "11";
發現字串常量池已經存在引用了,直接返回(拿到的也是與s3相同指向的引用)
根據上述所說的:最後會返回true~~~
如果還是不太清楚的同學,可以試著接收一下intern()
方法的返回值,再看看上述的圖,應該就可以理解了。
下面的就由各位來做做,看是不是掌握了:
public static void main(String[] args) {
String s = new String("1");
String s2 = "1";
s.intern();
System.out.println(s == s2);//false
String s3 = new String("1") + new String("1");
String s4 = "11";
s3.intern();
System.out.println(s3 == s4);//false
}
複製程式碼
還有:
public static void main(String[] args) {
String s1 = new String("he") + new String("llo");
String s2 = new String("h") + new String("ello");
String s3 = s1.intern();
String s4 = s2.intern();
System.out.println(s1 == s3);// true
System.out.println(s1 == s4);// true
}
複製程式碼
1.7GC垃圾回收
可以說GC垃圾回收是JVM中一個非常重要的知識點,應該非常詳細去講解的。但在我學習的途中,我已經發現了有很好的文章去講解垃圾回收的了。
所以,這裡我只簡單介紹一下垃圾回收的東西,詳細的可以到下面的面試題中查閱和最後給出相關的資料閱 讀吧~
1.7.1JVM垃圾回收簡單介紹
在C++中,我們知道建立出的物件是需要手動去delete掉的。我們Java程式執行在JVM中,JVM可以幫我們“自動”回收不需要的物件,對我們來說是十分方便的。
雖然說“自動”回收了我們不需要的物件,但如果我們想變強,就要變禿..不對,就要去了解一下它究竟是怎麼幹的,理論的知識有哪些。
首先,JVM回收的是垃圾,垃圾就是我們程式中已經是不需要的了。垃圾收集器在對堆進行回收前,第一件事情就是要確定這些物件之中哪些還“存活”著,哪些已經“死去”。判斷哪些物件“死去”常用有兩種方式:
- 引用計數法-->這種難以解決物件之間的迴圈引用的問題
- 可達性分析演算法-->主流的JVM採用的是這種方式
現在已經可以判斷哪些物件已經“死去”了,我們現在要對這些“死去”的物件進行回收,回收也有好幾種演算法:
- 標記-清除演算法
- 複製演算法
- 標記-整理演算法
- 分代收集演算法
(這些演算法詳情可看下面的面試題內容)~
無論是可達性分析演算法,還是垃圾回收演算法,JVM使用的都是準確式GC。JVM是使用一組稱為OopMap的資料結構,來儲存所有的物件引用(這樣就不用遍歷整個記憶體去查詢了,空間換時間)。 並且不會將所有的指令都生成OopMap,只會在安全點上生成OopMap,在安全區域上開始GC。
- 在OopMap的協助下,HotSpot可以快速且準確地完成GC Roots列舉(可達性分析)。
上面所講的垃圾收集演算法只能算是方法論,落地實現的是垃圾收集器:
- Serial收集器
- ParNew收集器
- Parallel Scavenge收集器
- Serial Old收集器
- Parallel Old收集器
- CMS收集器
- G1收集器
上面這些收集器大部分是可以互相組合使用的
1.8JVM引數與調優
很多做過JavaWeb專案(ssh/ssm)這樣的同學可能都會遇到過OutOfMemory這樣的錯誤。一般解決起來也很方便,在啟動的時候加個引數就行了。
上面也說了很多關於JVM的東西--->JVM對記憶體的劃分啊,JVM各種的垃圾收集器啊。
記憶體的分配的大小啊,使用哪個收集器啊,這些都可以由我們根據需求,現實情況來指定的,這裡就不詳細說了,等真正用到的時候才回來填坑吧~~~~
參考資料:
- www.cnblogs.com/redcreen/ar…---JVM系列三:JVM引數設定、分析
二、JVM面試題
拿些常見的JVM面試題來做做,加深一下理解和查缺補漏:
- 1、詳細jvm記憶體模型
- 2、講講什麼情況下回出現記憶體溢位,記憶體洩漏?
- 3、說說Java執行緒棧
- 4、JVM 年輕代到年老代的晉升過程的判斷條件是什麼呢?
- 5、JVM 出現 fullGC 很頻繁,怎麼去線上排查問題?
- 6、類載入為什麼要使用雙親委派模式,有沒有什麼場景是打破了這個模式?
- 7、類的例項化順序
- 8、JVM垃圾回收機制,何時觸發MinorGC等操作
- 9、JVM 中一次完整的 GC 流程(從 ygc 到 fgc)是怎樣的
- 10、各種回收器,各自優缺點,重點CMS、G1
- 11、各種回收演算法
- 12、OOM錯誤,stackoverflow錯誤,permgen space錯誤
題目來源:
2.1詳細jvm記憶體模型
根據 JVM 規範,JVM 記憶體共分為虛擬機器棧、堆、方法區、程式計數器、本地方法棧五個部分。
具體可能會聊聊jdk1.7以前的PermGen(永久代),替換成Metaspace(元空間)
- 原本永久代儲存的資料:符號引用(Symbols)轉移到了native heap;字面量(interned strings)轉移到了java heap;類的靜態變數(class statics)轉移到了java heap
- Metaspace(元空間)儲存的是類的後設資料資訊(metadata)
- 元空間的本質和永久代類似,都是對JVM規範中方法區的實現。不過元空間與永久代之間最大的區別在於:元空間並不在虛擬機器中,而是使用本地記憶體。
- 替換的好處:一、字串存在永久代中,容易出現效能問題和記憶體溢位。二、永久代會為 GC 帶來不必要的複雜度,並且回收效率偏低
圖片來源:blog.csdn.net/tophawk/art…
參考資料:
2.2講講什麼情況下回出現記憶體溢位,記憶體洩漏?
記憶體洩漏的原因很簡單:
- 物件是可達的(一直被引用)
- 但是物件不會被使用
常見的記憶體洩漏例子:
public static void main(String[] args) {
Set set = new HashSet();
for (int i = 0; i < 10; i++) {
Object object = new Object();
set.add(object);
// 設定為空,這物件我不再用了
object = null;
}
// 但是set集合中還維護這obj的引用,gc不會回收object物件
System.out.println(set);
}
複製程式碼
解決這個記憶體洩漏問題也很簡單,將set設定為null,那就可以避免上訴記憶體洩漏問題了。其他記憶體洩漏得一步一步分析了。
記憶體洩漏參考資料:
記憶體溢位的原因:
- 記憶體洩露導致堆疊記憶體不斷增大,從而引發記憶體溢位。
- 大量的jar,class檔案載入,裝載類的空間不夠,溢位
- 操作大量的物件導致堆記憶體空間已經用滿了,溢位
- nio直接操作記憶體,記憶體過大導致溢位
解決:
- 檢視程式是否存在記憶體洩漏的問題
- 設定引數加大空間
- 程式碼中是否存在死迴圈或迴圈產生過多重複的物件實體、
- 檢視是否使用了nio直接操作記憶體。
參考資料:
2.3說說執行緒棧
這裡的執行緒棧應該指的是虛擬機器棧吧...
JVM規範讓每個Java執行緒擁有自己的獨立的JVM棧,也就是Java方法的呼叫棧。
當方法呼叫的時候,會生成一個棧幀。棧幀是儲存在虛擬機器棧中的,棧幀儲存了方法的區域性變數表、運算元棧、動態連線和方法返回地址等資訊
執行緒執行過程中,只有一個棧幀是處於活躍狀態,稱為“當前活躍棧幀”,當前活動棧幀始終是虛擬機器棧的棧頂元素。
通過jstack工具檢視執行緒狀態
參考資料:
2.4JVM 年輕代到年老代的晉升過程的判斷條件是什麼呢?
- 部分物件會在From和To區域中複製來複制去,如此交換15次(由JVM引數MaxTenuringThreshold決定,這個引數預設是15),最終如果還是存活,就存入到老年代。
- 如果物件的大小大於Eden的二分之一會直接分配在old,如果old也分配不下,會做一次majorGC,如果小於eden的一半但是沒有足夠的空間,就進行minorgc也就是新生代GC。
- minor gc後,survivor仍然放不下,則放到老年代
- 動態年齡判斷 ,大於等於某個年齡的物件超過了survivor空間一半 ,大於等於某個年齡的物件直接進入老年代
2.5JVM 出現 fullGC 很頻繁,怎麼去線上排查問題
這題就依據full GC的觸發條件來做:
- 如果有perm gen的話(jdk1.8就沒了),要給perm gen分配空間,但沒有足夠的空間時,會觸發full gc。
- 所以看看是不是perm gen區的值設定得太小了。
System.gc()
方法的呼叫- 這個一般沒人去呼叫吧~~~
- 當統計得到的Minor GC晉升到舊生代的平均大小大於老年代的剩餘空間,則會觸發full gc(這就可以從多個角度上看了)
- 是不是頻繁建立了大物件(也有可能eden區設定過小)(大物件直接分配在老年代中,導致老年代空間不足--->從而頻繁gc)
- 是不是老年代的空間設定過小了(Minor GC幾個物件就大於老年代的剩餘空間了)
2.6類載入為什麼要使用雙親委派模式,有沒有什麼場景是打破了這個模式?
雙親委託模型的重要用途是為了解決類載入過程中的安全性問題。
- 假設有一個開發者自己編寫了一個名為
java.lang.Object
的類,想借此欺騙JVM。現在他要使用自定義ClassLoader
來載入自己編寫的java.lang.Object
類。 - 然而幸運的是,雙親委託模型不會讓他成功。因為JVM會優先在
Bootstrap ClassLoader
的路徑下找到java.lang.Object
類,並載入它
Java的類載入是否一定遵循雙親委託模型?
- 在實際開發中,我們可以通過自定義ClassLoader,並重寫父類的loadClass方法,來打破這一機制。
- SPI就是打破了雙親委託機制的(SPI:服務提供發現)。SPI資料:
參考資料:
2.7類的例項化順序
- 1. 父類靜態成員和靜態初始化塊 ,按在程式碼中出現的順序依次執行
- 2. 子類靜態成員和靜態初始化塊 ,按在程式碼中出現的順序依次執行
- 3. 父類例項成員和例項初始化塊 ,按在程式碼中出現的順序依次執行
- 4. 父類構造方法
- 5. 子類例項成員和例項初始化塊 ,按在程式碼中出現的順序依次執行
- 6. 子類構造方法
檢驗一下是不是真懂了:
class Dervied extends Base {
private String name = "Java3y";
public Dervied() {
tellName();
printName();
}
public void tellName() {
System.out.println("Dervied tell name: " + name);
}
public void printName() {
System.out.println("Dervied print name: " + name);
}
public static void main(String[] args) {
new Dervied();
}
}
class Base {
private String name = "公眾號";
public Base() {
tellName();
printName();
}
public void tellName() {
System.out.println("Base tell name: " + name);
}
public void printName() {
System.out.println("Base print name: " + name);
}
}
複製程式碼
輸出資料:
Dervied tell name: null
Dervied print name: null
Dervied tell name: Java3y
Dervied print name: Java3y
複製程式碼
第一次做錯的同學點個贊,加個關注不過分吧(hahaha
2.8JVM垃圾回收機制,何時觸發MinorGC等操作
當young gen中的eden區分配滿的時候觸發MinorGC(新生代的空間不夠放的時候).
2.9JVM 中一次完整的 GC 流程(從 ygc 到 fgc)是怎樣的
這題不是很明白意思(水平有限...如果知道這題的意思可在評論區留言呀~~)
- 因為按我的理解:執行fgc是不會執行ygc的呀~~
YGC和FGC是什麼
- YGC :對新生代堆進行gc。頻率比較高,因為大部分物件的存活壽命較短,在新生代裡被回收。效能耗費較小。
- FGC :全堆範圍的gc。預設堆空間使用到達80%(可調整)的時候會觸發fgc。以我們生產環境為例,一般比較少會觸發fgc,有時10天或一週左右會有一次。
什麼時候執行YGC和FGC
- a.eden空間不足,執行 young gc
- b.old空間不足,perm空間不足,呼叫方法
System.gc()
,ygc時的悲觀策略, dump live的記憶體資訊時(jmap –dump:live),都會執行full gc
2.10各種回收演算法
GC最基礎的演算法有三種:
- 標記 -清除演算法
- 複製演算法
- 標記-壓縮演算法
- 我們常用的垃圾回收器一般都採用分代收集演算法(其實就是組合上面的演算法,不同的區域使用不同的演算法)。
具體:
- 標記-清除演算法,“標記-清除”(Mark-Sweep)演算法,如它的名字一樣,演算法分為“標記”和“清除”兩個階段:首先標記出所有需要回收的物件,在標記完成後統一回收掉所有被標記的物件。
- 複製演算法,“複製”(Copying)的收集演算法,它將可用記憶體按容量劃分為大小相等的兩塊,每次只使用其中的一塊。當這一塊的記憶體用完了,就將還存活著的物件複製到另外一塊上面,然後再把已使用過的記憶體空間一次清理掉。
- 標記-壓縮演算法,標記過程仍然與“標記-清除”演算法一樣,但後續步驟不是直接對可回收物件進行清理,而是讓所有存活的物件都向一端移動,然後直接清理掉端邊界以外的記憶體
- 分代收集演算法,“分代收集”(Generational Collection)演算法,把Java堆分為新生代和老年代,這樣就可以根據各個年代的特點採用最適當的收集演算法。
2.11各種回收器,各自優缺點,重點CMS、G1
圖來源於《深入理解Java虛擬機器:JVM高階特效與最佳實現》,圖中兩個收集器之間有連線,說明它們可以配合使用.
- Serial收集器,序列收集器是最古老,最穩定以及效率高的收集器,但可能會產生較長的停頓,只使用一個執行緒去回收。
- ParNew收集器,ParNew收集器其實就是Serial收集器的多執行緒版本。
- Parallel收集器,Parallel Scavenge收集器類似ParNew收集器,Parallel收集器更關注系統的吞吐量。
- Parallel Old收集器,Parallel Old是Parallel Scavenge收集器的老年代版本,使用多執行緒“標記-整理”演算法
- CMS收集器,CMS(Concurrent Mark Sweep)收集器是一種以獲取最短回收停頓時間為目標的收集器。它需要消耗額外的CPU和記憶體資源,在CPU和記憶體資源緊張,CPU較少時,會加重系統負擔。CMS無法處理浮動垃圾。CMS的“標記-清除”演算法,會導致大量空間碎片的產生。
- G1收集器,G1 (Garbage-First)是一款面向伺服器的垃圾收集器,主要針對配備多顆處理器及大容量記憶體的機器. 以極高概率滿足GC停頓時間要求的同時,還具備高吞吐量效能特徵。
2.12stackoverflow錯誤,permgen space錯誤
stackoverflow錯誤主要出現:
- 在虛擬機器棧中(執行緒請求的棧深度大於虛擬機器棧鎖允許的最大深度)
permgen space錯誤(針對jdk之前1.7版本):
- 大量載入class檔案
- 常量池記憶體溢位
三、總結
總的來說,JVM在初級的層面上還是偏理論多,可能要做具體的東西才會有更深的體會。這篇主要是入個門吧~
這篇文章懶懶散散也算把JVM比較重要的知識點理了一遍了,後面打算學學,寫寫SpringCloud的東西。
參考資料:
- 《深入理解Java虛擬機器 JVM高階特性與最佳實踐(第二版)》
- 純潔的微笑jvm專欄:zhuanlan.zhihu.com/p/25511795
- SexyCode jvm專欄:blog.csdn.net/column/deta…
- javaGC流程:blog.csdn.net/yangyang123…
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