笔记--深入理解java虚拟机第二版

第一章  走近java

1.JDK（支持java程序开发的最小环境）：java程序设计语言，java虚拟机，java API类库

   JRE（支持java程序运行的标准环境）：java SE API子集，java虚拟机

2.java平台：Java Card支持java小程序（Applet）；Java ME支持java程序在移动端；Java SE面向桌面；Java EE企业级应用

3.JDK1.5：自动装箱、泛型、动态注解、枚举、可变长参数、遍历循环（foreach）

   JDK1.6：动态语言支持、编译API、微型HTTP服务器API、锁与同步、垃圾收集、类加载

   JDK1.7：新的G1收集器、加强对非java语言的调用支持、升级类加载架构

   JDK1.8：Lambda表达式

4.64位比32位额外增加10%~30%的内存消耗，1.6提供了普通对象指针压缩功能，但需要更多代码

第二章  java内存区域与内存溢出异常

1.运行时数据区

   1.1程序计数器：当前线程执行的字节码的行号指示器，线程私有，没有OutOfMemeryError(OOME)异常

        *如果执行的是java方法，计数器记录的是正在执行的虚拟机字节码指令的地址；如果执行的是Native方法，计数器为空

   1.2虚拟机栈：用于存储局部变量表、操作数栈、动态链接、方法出口，线程私有，StackOverFlowError(SOFE)、OOME

   1.3本地方法栈：执行Native方法，OOME、SOFE

   1.4堆：存放对象实例，线程共享，可连续、可不连续，GC的主要区域，-Xmx堆的最大大小 -Xms堆的初始大小，OOME

   1.5方法区：存储类信息、常量、静态变量，即使编译器编译的代码，线程共享，永久代，可不连续，OOME

   1.6运行时常量池：存编译期生成的字面量和各种引用，运行期间也可能存常量，如String的intern()，OOME

   1.7直接内存：1.4中加入了NIO类，引入了一种基于通道和缓冲区的IO方式，他可以使用Native函数库直接分配堆外内存，然后通过java堆里的DirectoryByteBuffer对象最为这块内存的引用，避免在java堆和Native堆之间来回复制

2.对象的创建（new 反射 克隆 反序列化）

   虚拟机接到new-->检查是否被加载过-->没有就加载-->分配内存

   如果内存规整，即占用的内存在一边，空闲的在另一边，指针在分界点，分配内存就是移动指针，分配内存称为“指针碰撞”

   如果不规整，维护一个列表，分配空间给对象实例，然后更新列表，称为“空闲列表”

   java堆是否规整由GC器是否带有压缩整理功能

   分配完之后初始化为0值

3.对象的内存布局：对象头（Header）、实例数据（Instance Data）、对齐填充（Padding）

   3.1对象头：第一部分用于存储对象自身的运行时数据，另一部分是类型指针确定对象是哪个类的实例

   3.2实例数据：对象存储的有效信息

   3.3对齐填充没意义，起占位符的作用

4.对象的访问定位：句柄、直接指针

   句柄：在堆里划出一部分内存作为句柄池，对象名指向句柄，句柄包含对象实例数据和类型数据的地址信息

   *优点：GC时对象位置移动时，不用改引用 

  直接指针：对象名指向new

   *优点：速度快

5.线程请求的栈深度大于虚拟机允许的最大深度，抛StackOverFlowError

   虚拟机栈在扩展栈时无法申请到足够的内存空间，抛OutOfMemeryError

   *单线程下，无论栈太小还是内存不足，都抛StackOverFlowError

第三章  垃圾收集器与内存分配策略

1.判断对象存亡方法

   1.1.引用计数法

   给对象添加一个引用计数器，每当有一个地方引用它，就加1，引用失效，就减1，为0时，对象不能再使用很难解决互相引用的问题

   1.2.可达性分析算法

   通过一系列被称为“GC Roots”的对象作为起点，当一个对象到GC Roots没有任何引用链时，该对象不可用

   *GC Roots包括：虚拟机栈中引用的对象；方法区中类静态属性引用的对象；方法区中常量引用的对象；本地方法栈中JNI引用的对象

2.引用

   强引用（GC不会回收）、软引用（有用但非必须）、弱引用（只能活到下次GC前）、虚引用

3.GC过程

   可达性分析后没有引用链-->标记并筛选-->筛选条件是该对象是否有必要执行finalize()方法-->对象没有覆盖finalize()方法或已经被虚拟机调用过，则没必要执行finalize()-->有必要执行，把对象放入F-Queue队列，稍后执行一个虚拟机自动建立的，低优先级的Finalizer线程，去触发finalize()方法-->GC对对象第二次标记-->如果二次标记前被引用过，就死不了，否则被回收

4.GC算法

   4.1.标记-清除算法：*缺点：效率低；产生不连续的内存碎片

   4.2.复制算法：分代算法

   4.3.标记-整理算法：标记后，让存活的向一段移动，其他的清掉，保证内存连续

5.何时何地GC

   5.1.安全点：程序执行到安全点时才能执行GC

   *选择标准：可以让程序长时间执行的地方

   主动式中断：GC需要中断线程的时候，不去直接对线程操作，而是设置一个标志，线程轮询这个标志，标志为真时自己中断

   5.2.安全区域：一段代码片段中，引用关系不会发生改变，在这里GC是安全的

6.分配策略

   优先进入Eden；

   大对象直接进入老年代；

   年龄到一定程度（默认15岁）进入老年代；

   survivor中相同年龄所有对象大小的和大于等于survivor的一半，这些对象以及比它们年龄大的对象进入老年代

第六章  类文件结构

1.Class文件是一组以8位字节为基础单位的二进制流，各个数据项目紧密排列，没有分隔符

   伪结构：无符号数和表

2.（未完待续）

第七章  虚拟机类加载机制

1.把描述类的数据从Class文件加载到内存，对数据进行校验，转换解析，初始化，最终形成虚拟机直接使用的java类型

2.通过子类引用父类的静态字段，不会导致子类初始化；通过数组定义来引用类，不会初始化；常量在编译阶段就进入常量池，不会引起初始化

3.比较两个类相等，只有这两个类是由同一个类加载器加载的才有意义。

4.启动类加载器Bootstrap ClassLoader、扩展类加载器Extension ClassLoader、应用程序类加载器Application ClassLoader

5.双亲委派模型，父子关系由组合来实现，一个类加载器接受请求后，先请求父加载器，最终传送到启动加载器，只有当父类解决不了，才由子类自己加载

第八章  虚拟机字节码执行引擎

1.执行引擎执行java代码有两种方法：解释执行（通过解释器执行），编译执行（即时编译器产生的本地代码执行）

第十章  早期优化

1.泛型包括：泛型类、泛型接口、泛型方法

2.两个方法名和参数相同，返回值不同，也可以存在一个Class文件中

3.自动装箱的陷阱

Integer a = 1; 

Integer b = 2;

Integer c = 3; 

Integer d = 3;

Integer e = 321; 

Integer f = 321;

Long g = 3L;

c == d; // true      e == f; // false Integer在没有基本运算的状态下，不会自动拆箱，范围是-128~127

c == (a + b); // true      c.equals(a + b); // true

g == (a + b); // true      g.equals(a + b); // false 类型不同

第十二章  晚期优化

1.即时编译器：在运行时，虚拟机将代码编译成与本地平台相关的机器码，并进行各种层次的优化