Java虚拟机

Java虚拟机

Jvm机制

• 装载具有合适的类名或者接口
• 执行已装载的类或者接口中的指令

Jvm内存结构

• 方法区：这块区域所有线程共享的，用来存放类的信息（如类名，修饰符），如常量，静态变量，构造函数等。GC对这块区域的回收主要是针对常量和类的装载， 在Hotspot虚拟机中，这块区域对应持久代
  但是JDK8后，持久代被删除替换为元空间，不在占用虚拟机内存

• 堆：这块区域也是所有线程共享的，用来存放对象的实例，绝大多数创建的对象都存放在这里.垃圾回收器最主要针对的对象，对这部分的回收效率影响了VM的整体性能。

  堆中的空间划分：(基于最新的JDK8)
  - 新生代（Young Generation）：包括一个Eden（伊甸园）和两个Surviver（幸存者）
  - Eden：大多数对象刚创建都会被保存在这块区域（除了部分大对象创建的时候，通过内存担保机制直接保存都Old以外）.因为大多数对象都是短期内使用，
  所以会触发Minor GC^[1]，CG通过回收这部分区域
  - Surviver^[2]（个人称为亚当和夏娃）:当Eden满了后进行GC，还存活的对象将复制到亚当或者夏娃其中一个，当亚当或者夏娃（假设是亚当）其中一个满了后，将会GC并把存活的对象
  复制到另外一个（这个为夏娃）的空间内，当这个（夏娃）也满了以后，会把从第一个（亚当）存活下来的对象放到Old中.
  - 老年代（Old Generation）：该区域是属于老年代，一般能够在Surviver中没有被清除出去的对象才会进入到这块区域，该区域主要是采用标记清除算法^[3]

• 栈：这块区域为线程独有的，主要用来维护栈针.因为栈中的数据符合先进后出的规则，每调用一个方法就创建一个栈针，然后存放在栈中，
  方法调用完成后，把栈针释放，这样就可以继续执行后续的方法了

• 本地方法栈:这块区域为VM的Native方法，无需关心

指令计数器

这是一个特殊的内存区域，不占用RAM，而是在CPU上，目的是保存当前字节码执行到的行号

垃圾收集器

GC主要是由垃圾收集器来进行执行的，采用不同的GC算法

• 串行收集器：

  启用串行收集器： -XX:+UseSerialGC

新生代中使用Serial收集器采用Coping算法，单一线程进行GC,其他工作线程都挂起。
老年代中使用Serial Old收集器采用MC算法，单一线程进行GC,其他工作线程都挂起。

• ParNew（多线程版本新生代Serial收集器）:

  多线程开关： -XX:+UseParNewGC -XX:ParallelGCThreads 控制线程数量

使用Coping算法，多线程进行GC,其他工作线程都挂起

• 并行收集器：

  启动并行收集器： -XX:+UseParallelGC （新生代用多线程、老年代用单线程）
  启动并行收集器： -XX:+UseParallelOldGC （新生代和老年代都用多线程）
  设置最大gc停顿时间: -XX:MaxGCPauseMills
  gc时间占比: -XX:GCTimeRatio
  自适应调节策略开关: -XX:+UseAdaptiveSizePolicy

新生代中使用Parallel Scavenge 采用 Coping算法，多线程进行GC,其他工作线程都挂起,但是这个收集器更加关系CPU的吞吐量，所以能控制GC时间，而ParNew不行.自适应调节策略,自动调节各种参数，新手福音
老年代中使用 Parallel Old 采用MC 算法，多线程进行GC

• CMS收集器（Concurrent Mark Sweep）：

  启用CMS收集器：-XX:+UseConcMarkSweepGC
  设置线程数：-XX:ParallelCMSThreads=n

  老年代中使用CMS采用MS算法，多线程并发，所以停顿低，速度快，但是因为采用MS算法，所以会有碎片产生

整体结构

avatar

注释

---

1. 复制算法(Copying): 把所有存活的对象拷贝到另外一个空闲的空间。缺点需要额外的空闲空间 ↩

2. Surviver： 可以配置为多个的（多于两个），这样可以增加对象在年轻代中的存在时间，减少被放到年老代的可能 ↩

3. 标记清除算法(Mark-Sweep，简称MS): 首先标记出所有被使用的对象，然后清除所有未被使用的对象。最主要的缺点：整个系统挂起，并产生大量的碎片，当有大对象的时候，会再次出发GC。 ↩