JVM系列——垃圾回收调优，类加载和字节码技术day2-1
JVM系列——垃圾回收调优，类加载和字节码技术day2-1
- 垃圾回收调优
-
- 如何确定自己使用了哪些垃圾回收器
- 垃圾回收调优涉及目标
- 新生代调优
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- 新生代特点
- 设置新生代的空间大小
-
- 新生代中的幸存区
- 老年代调优
- 类加载
-
- 类文件结构
- 编译查看字节码文件
- 分析16进制字节码文件
-
- 使用notepad进行转码
- 第一行：魔数（前4个字节）我是以索引看的，第一个字节就是第0字节
- 第一行：版本（4~7字节）
- 第一行：常量池（自8字节开始）
-
- 常量池中的#1
- 常量池中的#2
- 第二行
-
- 常量池中的#3
- 常量池的#4
- 常量池的#5
- 常量池的#6
- 第三行
- 常量池的#7
- 访问标识与继承信息
- field成员变量信息
- Method 信息
- 附加属性
- 文档
垃圾回收调优
-XX:+PrintGCDetails -verbose:gc
如何确定自己使用了哪些垃圾回收器
若你是在项目中，可以直接使用编辑器的终端查看对应版本的垃圾回收器
1.打开cmd
2.输入以下内容
java -XX:+PrintFlagsFinal -version | findstr "GC"
垃圾回收调优涉及目标
- 低延迟？（使用CMS，G1[jdk9]，ZGC[jdk12]）
- 高吞吐量？（使用ParallelGC）
- 使用何种垃圾回收器？
- 使用的JDK版本？
- 使用哪个Java虚拟机？
新生代调优
新生代特点
- 所有的new操作的内存分配非常廉价
- 有TLAB thread-local allocation buffer进行对象的缓存分配
- 死亡对象的回收代价是零
- 大部分对象用过即死
- Minor GC的时间远远低于Full GC
设置新生代的空间大小
推荐设置的大小为整个堆内存的25% ~ 50%之间，但尽量靠近50%
计算公式：空间大小大于等于 并发量×（请求 - 响应）
例如：并发量为1000，则设置的内存大小就是 > = 512k×1000 = 500M
-Xmn
将新生代的空间扩大当然是最简单直接的方法，但是并不是越大越好
若新生代空间过大，则会导致老年代的空间变小，导致老年代的垃圾回收Full GC的次数增多，而老年代的垃圾回收时间比新生代长的多，这样程序的效率也就变得很低，若进行吞吐量优先的程序，则会导致数据计算缓慢，长时间得不到结果，若进行需要低延迟的网络应用，则表现为请求响应速度慢，这样又会涉及到前端的渲染问题（常见为渲染快于响应数据，导致数据无法完全渲染而网页内容丢失）
新生代中的幸存区
我们规定幸存区需要大到能够保留当前活跃对象+需要晋升对象
我们常希望晋升阈值配置得当，让长时间存活的对象尽快晋升
-XX:MaxTenuringThreshold=threshold:设置晋升阈值
-XX:+PrintTenuringDistribution：打印详细页（垃圾回收次数，幸存占用空间数，总空间占用）
老年代调优
老年代内存空间要尽量大
我们常采取的策略是：先不进行调优，若发现Full GC频繁则需要先调优新生代，再次测试，若依然发现此问题再调整老年代
观察FUll GC时老年代的内存占用，适应调大原始内存+溢出内存大小的1/4~1/3
-XX:CMSInitiatingOccupancyFraction=percent
类加载
类文件结构
编译查看字节码文件
//编译并保留参数信息
javac -parameters -d . .\Hello.java
//查看分析字节码文件
javap -verbose Hello
分析16进制字节码文件
使用notepad进行转码
以下就是hello world编译出来的字节码文件了
一行共16个字节
借一下@Moonxiyue的这张图
这里表格中的常量池占位包含2位的标志名+内容占位/内容引用
这个信息是按照1个字节的16进制作为标志名（分为，方法，常量，成员变量，类。。。）标志名占的字节数不一样，比如方法就是占4个字节，这样的话就是3个字节或5个字节是一个常量池的项，只要看标志名就能确定项的编号
| 16进制 | 标志名 | 对应的10进制 | 常量池占位（字节数） |
|---|---|---|---|
| 1 | utf-8 | 1 | 取决于后4个字节的长度，例如 01 00 08 表示长度为8字节，那么总占位就是8+3 = 11字节，此时我们要往后11个字节才能找到下一个常量池项 |
| 3 | Integer | 3 | 3 |
| 4 | Float | 4 | 3 |
| 5 | Long | 5 | 3 |
| 6 | Double | 6 | 3 |
| 7 | Class | 7 | 3 |
| 8 | String | 8 | 3 |
| 9 | Field | 9 | 5 |
| A | Method | 10 | 5 |
| B | InterfaceMethod | 11 | 5 |
| C | NameAndType | 12 | 5 |
| F | MethodHandle | 15 | 5 |
| 10 | MethodType | 16 | 3 |
| 12 | InvokeDynamic | 18 | 5 |
第一行：魔数（前4个字节）我是以索引看的，第一个字节就是第0字节
CAFEBABE
第一个字节显示CAFEBABE表示Java
因为Java=爪洼，咖啡盛产地，Java名字的由来
第一行：版本（4~7字节）
00 00 00 37
其中第八个字节：37转为10进制就是55，52表示Java8，55则表示Java11
第一行：常量池（自8字节开始）
00 1F
表示常量池中有35项从#1~#34
常量池中的#1
0A 00 06 00 11
0A：表示一个Method
00 06 ：Method中的类名 ，表示引用常量池中的#6作为类名
00 11：Method的方法名，表示引用常量池中的#17作为方法名
常量池中的#2
09 00 12 00 13（0012 0013已经是第二行了）
09：作为Method的一个Field信息，含有成员变量的所属类和成员变量名
0012：表示引用#18作为所属类
0013：表示引用#19作为成员变量名
第二行
常量池中的#3
08 00 14
08：表示字符串常量名称
0014：表示引用#20作为其名称
常量池的#4
0A 00 15 00 16
0A又表示一个方法
常量池的#5
07 00 17
07表示Class，引用#23
常量池的#6
07 00 18
07又表示一个Class，引用#24
第三行
常量池的#7
01 00 06 3C 69 6E 69 74 3E
01 00 06 表示一个UTF-8串，占6*2 = 12字节，内容是3C 69 6E 69 74 3E
下面就以此类推找到最终的结果
访问标识与继承信息
| 标识名 | 16进制值 |
|---|---|
| public | 0001 |
| final | 0010 |
| super | 0020 |
| interface | 0200 |
| abstract | 0400 |
| synthetic | 1000 |
| annotation | 2000 |
| enum | 4000 |
field成员变量信息
| fieldType类型 | 类型 |
|---|---|
| B | byte |
| C | char |
| D | double |
| F | float |
| I | int |
| J | long |
| L ClassName; | reference |
| S | short |
| Z | boolean |
| [ | reference |
Method 信息
一个方法由访问修饰符，名称，参数描述，方法属性数量，方法属性组成
红色代表访问修饰符(本类中是public)
蓝色代表引用了常量池#07项作为方法名称
绿色代表引用了常量池#08项作为方法参数描述
黄色代表方法属性数量，本方法是1
红色代表方法属性
00 09表示引用了常量池#09项，发现是【code】属性
00 00 00 2f表示此属性的长度是47
00 01表示【操作数栈】最大深度
0001表示【局部变量表】最大槽(slot)数
00 00 00 05表示字节码长度，本例是5
2a b7 00 01 b1是字节码指令
00 00 00 02表示方法细节属性数量，本例是2
00 oa表示引用了常量池#10项，发现是【LineNumberTable】属性- 00 00 00 06表示此属性的总长度，本例是6
00 01表示【LineNumberTable】长度
00 00表示【字节码】行号0004表示【java源码】行号
00 0b表示引用了常量池#11项，发现是【LocalVariableTable】属性
00 00 00 0c表示此属性的总长度，本例是12
00 01表示【LocalVariableTable】长度
00 00表示局部变量生命周期开始，相对于字节码的偏移量
00 05表示局部变量覆盖的范围长度心
00 0c表示局部变量名称，本例引用了常量池#12项，是【this】
00 0d表示局部变量的类型，本例引用了常量池#13项，是【Lcn/itcast/jvm/t5/HelloWorld;】
00 00表示局部变量占有的槽位(slot)编号，本例是0
附加属性
00 01 00 0F 00 00 00 02 00 10
00 01：标识附加属性数量为1
00 0F：引用#15
00 00 00 02：表示此属性的长度为2
00 10：表示引用了#10
文档
Java8虚拟机文档