JVM学习笔记二

1. JVM内存参数

要求

• 熟悉常见的 JVM 参数，尤其和大小相关的

堆内存，按大小设置

解释：

• -Xms 最小堆内存（包括新生代和老年代）

• -Xmx 最大堆内存（包括新生代和老年代）

• 通常建议将 -Xms 与 -Xmx 设置为大小相等，即不需要保留内存，不需要从小到大增长，这样性能较好

• -XX:NewSize 与 -XX:MaxNewSize 设置新生代的最小与最大值，但一般不建议设置，由 JVM 自己控制

• -Xmn 设置新生代大小，相当于同时设置了 -XX:NewSize 与 -XX:MaxNewSize 并且取值相等

• 保留是指，一开始不会占用那么多内存，随着使用内存越来越多，会逐步使用这部分保留内存。下同

堆内存，按比例设置

解释：

• -XX:NewRatio=2:1 表示老年代：新生代   表示老年代占两份，新生代占一份

• -XX:SurvivorRatio=4:1 表示新生代中eden区与survivor区的比例，表示新生代分成六份，伊甸园占四份，from 和 to 各占一份

元空间内存设置  

 

解释：

• class space 存储类的最基本的信息(如类的名称、类的方法入口)，最大值受 -XX:CompressedClassSpaceSize(默认是1个G) 控制

• non-class space 存储除类的基本信息以外的其它信息（如方法字节码、注解等）

• class space 和 non-class space 总大小受 -XX:MaxMetaspaceSize 控制，默认没有上限，直接使用电脑的物理内存

注意：

• 这里 -XX:CompressedClassSpaceSize 这段空间还与是否开启了指针压缩有关，这里暂不深入展开，可以简单认为指针压缩默认开启

代码缓存(CodeCache)内存设置

解释：

• 机器码就是存在CodeCache里面的，代码缓存区就是用来缓存编译后的机器码的。

• 如果 -XX:ReservedCodeCacheSize < 240m，所有优化机器代码不加区分存在一起

• 否则，分成三个区域（图中笔误 mthod 拼写错误，少一个 e）

  • non-nmethods - JVM 自己用的代码

  • profiled nmethods - 部分优化的机器码

  • non-profiled nmethods - 完全优化的机器码

线程内存设置

• -Xss：控制每个线程(也就是虚拟机栈)占用的内存的。
• 如果不设置，它的大小是跟操作系统有关，如果是64位的Linux操作系统，每个线程晖占用1M的内存。

2. JVM垃圾回收 --- 三色标记与并发漏标问题

三色标记

即用三种颜色记录对象的标记状态

• 黑色 – 已标记

• 灰色 – 标记中

• 白色 – 还未标记

3. 项目中什么情况下会内存溢出，怎么解决的

• 误用线程池导致的内存溢出(误用固定大小线程池和带缓冲线程池)
• (单次)查询数据量太大导致的内存溢出
• 动态生成的类过多导致的内存溢出

一个ArrayList对象占24个字节，一个ArrayList对象里面有一个Object[ ]数组，数组都是占16个字节。

4. 类加载过程、双亲委派机制

类加载过程的三个阶段

1. 加载

   1. 将类的字节码载入方法区，并创建类.class 对象(类对象)

   2. 如果此类的父类没有加载，先加载父类

   3. 加载是懒惰执行(就是你真正用到这个类时，它才会触发它的类的加载，否则它是不会提前把类加载到这个方法区中的)

2. 链接

   1. 验证 – 验证类是否符合 Class 字节码规范，合法性、安全性检查

   2. 准备 – 为 类中的静态static 变量分配空间，设置默认值，此时赋值语句并不会执行

   3. 解析 – 将常量池中的符号引用解析为直接引用

3. 初始化

   1. 编译器会把静态代码块、static 修饰的变量赋值、static final 修饰的引用类型变量赋值，会被合并成一个  类的初始化方法，在类的初始化时 / 阶段被调用。静态变量在初始化时赋值。

   2. static final 修饰的基本类型变量赋值，在链接阶段就已完成

   3. 初始化是懒惰执行(真正用到它时才会进行初始化，没有用到它时不会进行初始化)

注意：类加载只会执行一次。

• 类加载是懒惰的，首次用到时才加载(下面的初始化条件满足也会导致类加载)

1. 使用了类.class
2. 用类加载器的loadClass()方法加载类 

• 类初始化是懒惰的，满足条件有

1. main方法所在类
2. 首次访问静态方法或者静态变量(非final)
3. 子类初始化，导致的父类初始化
4. Class.forName(类名，true,loader)或Class.forName(类名)
5. new，clone，反序列化时

验证手段

• 使用 jps 查看进程号

• 使用 jhsdb 调试，执行命令 jhsdb.exe hsdb 打开它的图形界面

  • Class Browser 可以查看当前 jvm 中加载了哪些类

  • 控制台的 universe 命令查看堆内存范围

  • 控制台的 g1regiondetails 命令查看 region 详情

  • scanoops 起始地址 结束地址 对象类型 可以根据类型查找某个区间内的对象地址

  • 控制台的 inspect 地址 指令能够查看这个地址对应的对象详情

• 使用 javap 命令可以查看 class 字节码 javap -c -v -p 字节码名称(类名.class)

• javap -v  xx.class    打印堆栈大小，局部变量的数量和方法的参数。

• javap -v Application.class 查看字节码结构（类的基本信息、常量池、方法定义）
   

• 第一步是先编译代码而不是运行！！！

类对象在java.lang.Class包下。

final修饰的静态变量跟普通static修饰的静态变量到底有什么不一样？

System.out是一个静态变量。

1. 使用final修饰的基本类型的变量不会触发类加载
2. 使用final修饰的引用类型的变量会导致类的加载
3. 每个类都有一个自己的常量池

4. 什么是常量池(Constant Pool)？

   就是你的类的运行过程中需要用到的一些常量数据，这些常量数据包括类名....

5. 四种引用

要求：掌握四种引用

面试题：对象引用类型分为哪几类？

强引用

1. 普通变量赋值即为强引用，如 A a = new A();

2. 只要使用赋值运算符就是建立了变量跟对象之间的强引用关系。

3. 通过 GC Root 的引用链，如果强引用不到该对象，该对象才能被回收

软引用（SoftReference）  

1. 例如：SoftReference a = new SoftReference(new A());

2. 如果仅有软引用该对象时，首次垃圾回收不会回收该对象，如果内存仍不足，再次回收时才会释放对象(软引用自身占用的内存不会被释放)

3. 软引用自身需要配合引用队列来释放

4. 典型例子是反射数据(反射数据都是软引用的)

弱引用（WeakReference）  

1. 例如：WeakReference a = new WeakReference(new A());

2. 如果仅有弱引用引用该对象时，只要发生垃圾回收，就会释放该对象

3. 弱引用自身需要配合引用队列来释放

4. 典型例子是 ThreadLocalMap 中的 Entry 对象实现 / 使用了弱引用(也就是内存不够时，它会把Entry对象的key占用内存给它释放掉)

虚引用（PhantomReference）

1. 例如： PhantomReference a = new PhantomReference(new A(), referenceQueue);

2. 必须配合引用队列(ReferenceQueue)一起使用，当虚引用所引用的对象被回收时，会将虚引用对象入队，由 Reference Handler 线程将虚引用对象入队，这样就可以知道哪些对象被回收，从而对它们关联的资源做进一步处理，由Reference Handler线程释放其关联的外部资源(因为有些Java对象回收后，它们所关联的一些外部资源不是Java占用的，也不是Java的内存，可能占用的是直接内存等，而这些内存的释放需要等Java对象被垃圾回收掉了，才去释放外部的这些资源内存)

3. 典型例子是 虚引用有一个实现类 --- Cleaner 释放 DirectByteBuffer 关联的直接内存

• 引用队列的作用：目的都是为了找到哪些Java对象被垃圾回收，从而进行对它们关联的资源进一步清理。
• 为了简化api难度，从jdk9开始引入了Cleaner对象(java.lang.ref.Cleaner)。
• 获取Cleaner对象：Cleaner cleaner = Cleaner.create()；Cleaner线程它是一个守护线程。

6. finalize

要求：掌握 finalize 的工作原理与缺点

面试题：请你说一下对finalize方法的理解

finalize

• 一般回答：它是 Object 中的一个方法，如果子类重写它，垃圾回收时此方法会被调用，可以在其中进行资源释放和清理工作。

• 优秀回答：将资源释放和清理放在 finalize 方法中非常不好，非常影响性能，严重时甚至会引起 OOM，从 Java9 开始就被标注为 @Deprecated，不建议被使用了。

但是，为什么呢？