企业网站策划论文,清智优化北京,怎么找到精准客户资源,网站维护中是不是关闭网站了JVM内存结构
程序计数器
Program Counter Register程序计数器(寄存器)
程序计数器在物理层上是通过寄存器实现的
作用#xff1a;记住下一条jvm指令的执行地址特点 是线程私有的(每个线程都有属于自己的程序计数器)不会存在内存溢出
虚拟机栈(默认大小为1024kb)
每个线…JVM内存结构
程序计数器
Program Counter Register程序计数器(寄存器)
程序计数器在物理层上是通过寄存器实现的
作用记住下一条jvm指令的执行地址特点 是线程私有的(每个线程都有属于自己的程序计数器)不会存在内存溢出
虚拟机栈(默认大小为1024kb)
每个线程运行时所需要的内存称为虚拟机栈每个栈由多个栈帧组成对应着每次方法调用时所占的内存每个线程只能有一个活动栈帧对应着当前正在执行的那个方法
栈内存溢出(StackOverflowError)
栈帧过多导致内存溢出栈帧过大导致内存溢出 java编译工具 jstack 线程id可以根据线程id找到有问题的线程进一步定位到有问题的代码行数 本地方法栈(Native Method stack)
java代码在完成一些需求时需要调用一些底层的如c/c代码那么就需要本地方法栈
例如hashCode()方法就是一个本地方法
public native int hashCode();/*** Indicates whether some other object is equal to this one.* p* The {code equals} method implements an equivalence relation* on non-null object references:* ul* liIt is ireflexive/i: for any non-null reference value* {code x}, {code x.equals(x)} should return* {code true}.* liIt is isymmetric/i: for any non-null reference values* {code x} and {code y}, {code x.equals(y)}* should return {code true} if and only if* {code y.equals(x)} returns {code true}.* liIt is itransitive/i: for any non-null reference values* {code x}, {code y}, and {code z}, if* {code x.equals(y)} returns {code true} and* {code y.equals(z)} returns {code true}, then* {code x.equals(z)} should return {code true}.* liIt is iconsistent/i: for any non-null reference values* {code x} and {code y}, multiple invocations of* {code x.equals(y)} consistently return {code true}* or consistently return {code false}, provided no* information used in {code equals} comparisons on the* objects is modified.* liFor any non-null reference value {code x},* {code x.equals(null)} should return {code false}.* /ul** p* An equivalence relation partitions the elements it operates on* into iequivalence classes/i; all the members of an* equivalence class are equal to each other. Members of an* equivalence class are substitutable for each other, at least* for some purposes.** implSpec* The {code equals} method for class {code Object} implements* the most discriminating possible equivalence relation on objects;* that is, for any non-null reference values {code x} and* {code y}, this method returns {code true} if and only* if {code x} and {code y} refer to the same object* ({code x y} has the value {code true}).** In other words, under the reference equality equivalence* relation, each equivalence class only has a single element.** apiNote* It is generally necessary to override the {link #hashCode() hashCode}* method whenever this method is overridden, so as to maintain the* general contract for the {code hashCode} method, which states* that equal objects must have equal hash codes.** param obj the reference object with which to compare.* return {code true} if this object is the same as the obj* argument; {code false} otherwise.* see #hashCode()* see java.util.HashMap*/
堆
堆(Heap)
通过new关键字创建的对象都会使用堆内存特点 他是线程共享的堆中的对象需要考虑线程安全的问题有垃圾回收机制
堆内存溢出(OutOfMemoryError)
代码演示
ListString list new ArrayList();
try{String a hello;while(true){list.add(a);a a a;}
}catch(Throwable e){e.printStackTrace()
}堆内存诊断
jps工具查看当前系统中有哪些java进程jmap工具查看堆内存占用情况(jmap -heap 进程id)jconsole工具图形界面的多功能的检测工具可以连续检测
方法区 内存溢出
1.8以前会导致永久代内存溢出1.8以后会导致原空间内存溢出
运行时常量池
二进制字节码包含类基本信息常量池类方法定义包含了虚拟机指令
常量池就是一张表虚拟机指令根据这张常量表找到要执行的类名方法名参数类型字面量等信息运行时常量常量池是*.class文件中的当该类被加载时它的常量池信息就会放入运行时常量池并把里面的符号地址变为真实地址
StringTable
底层是基于哈希表实现不能扩容
package bean;public class Temp {public static void main(String[] args) {String s1 a;String s2 b;String s3 ab;String s4 s1 s2;System.out.println(s3s4);//false/*解释1. s3是在常量池中2. s4是new出来的字符串在堆中3. 二者内存空间地址不一样所以是false*/}
}
执行javap -v Temp.class
Classfile /E:/code/java/temp/Thread/reflect/src/main/java/bean/Temp.classLast modified 2024年2月6日; size 780 bytesSHA-256 checksum 56c70e4c76c31646a9cb2cfece3728bc1a10f96185b4456e087039d1e60a0541Compiled from Temp.java
public class bean.Tempminor version: 0major version: 65flags: (0x0021) ACC_PUBLIC, ACC_SUPERthis_class: #17 // bean/Tempsuper_class: #2 // java/lang/Objectinterfaces: 0, fields: 0, methods: 2, attributes: 3
Constant pool://这里是常量池#1 Methodref #2.#3 // java/lang/Object.init:()V#2 Class #4 // java/lang/Object#3 NameAndType #5:#6 // init:()V#4 Utf8 java/lang/Object#5 Utf8 init#6 Utf8 ()V#7 String #8 // a#8 Utf8 a#9 String #10 // b#10 Utf8 b#11 String #12 // ab#12 Utf8 ab#13 InvokeDynamic #0:#14 // #0:makeConcatWithConstants:(Ljava/lang/String;Ljava/lang/String;)Ljava/lang/String;#14 NameAndType #15:#16 // makeConcatWithConstants:(Ljava/lang/String;Ljava/lang/String;)Ljava/lang/String;#15 Utf8 makeConcatWithConstants#16 Utf8 (Ljava/lang/String;Ljava/lang/String;)Ljava/lang/String;#17 Class #18 // bean/Temp#18 Utf8 bean/Temp#19 Utf8 Code#20 Utf8 LineNumberTable#21 Utf8 main#22 Utf8 ([Ljava/lang/String;)V#23 Utf8 SourceFile#24 Utf8 Temp.java#25 Utf8 BootstrapMethods#26 String #27 // \u0001\u0001#27 Utf8 \u0001\u0001#28 MethodHandle 6:#29 // REF_invokeStatic java/lang/invoke/StringConcatFactory.makeConcatWithConstants:(Ljava/lang/invoke/MethodHandles$Lookup;Ljava/lang/String;Ljava/lang/invoke/MethodType;Ljava/lang/String;[Ljava/lang/Object;)Ljava/lang/invoke/CallSite;#29 Methodref #30.#31 // java/lang/invoke/StringConcatFactory.makeConcatWithConstants:(Ljava/lang/invoke/MethodHandles$Lookup;Ljava/lang/String;Ljava/lang/invoke/MethodType;Ljava/lang/String;[Ljava/lang/Object;)Ljava/lang/invoke/CallSite;#30 Class #32 // java/lang/invoke/StringConcatFactory#31 NameAndType #15:#33 // makeConcatWithConstants:(Ljava/lang/invoke/MethodHandles$Lookup;Ljava/lang/String;Ljava/lang/invoke/MethodType;Ljava/lang/String;[Ljava/lang/Object;)Ljava/lang/invoke/CallSite;#32 Utf8 java/lang/invoke/StringConcatFactory#33 Utf8 (Ljava/lang/invoke/MethodHandles$Lookup;Ljava/lang/String;Ljava/lang/invoke/MethodType;Ljava/lang/String;[Ljava/lang/Object;)Ljava/lang/invoke/CallSite;#34 Utf8 InnerClasses#35 Class #36 // java/lang/invoke/MethodHandles$Lookup#36 Utf8 java/lang/invoke/MethodHandles$Lookup#37 Class #38 // java/lang/invoke/MethodHandles#38 Utf8 java/lang/invoke/MethodHandles#39 Utf8 Lookup
{public bean.Temp();descriptor: ()Vflags: (0x0001) ACC_PUBLICCode:stack1, locals1, args_size10: aload_01: invokespecial #1 // Method java/lang/Object.init:()V4: returnLineNumberTable:line 3: 0public static void main(java.lang.String[]);descriptor: ([Ljava/lang/String;)Vflags: (0x0009) ACC_PUBLIC, ACC_STATICCode:stack2, locals5, args_size10: ldc #7 // String a2: astore_13: ldc #9 // String b5: astore_26: ldc #11 // String ab8: astore_39: aload_110: aload_211: invokedynamic #13, 0 // InvokeDynamic #0:makeConcatWithConstants:(Ljava/lang/String;Ljava/lang/String;)Ljava/lang/String;16: astore 418: returnLineNumberTable:line 5: 0line 6: 3line 7: 6line 8: 9line 9: 18
}
SourceFile: Temp.java
BootstrapMethods:0: #28 REF_invokeStatic java/lang/invoke/StringConcatFactory.makeConcatWithConstants:(Ljava/lang/invoke/MethodHandles$Lookup;Ljava/lang/String;Ljava/lang/invoke/MethodType;Ljava/lang/String;[Ljava/lang/Object;)Ljava/lang/invoke/CallSite;Method arguments:#26 \u0001\u0001
InnerClasses:public static final #39 #35 of #37; // Lookupclass java/lang/invoke/MethodHandles$Lookup of class java/lang/invoke/MethodHandlesStringTable特性 常量池中的字符串仅是符号第一次用到时才变为对象利用串池的机制来避免重复创建字符串对象字符串拼接原理是StringBuilder(1.8)字符串常量拼接的原理是编译期优化可以使用intern方法可以主动将串池中还没有的字符串对象放入串池(1.8尝试将字符串对象放入串池如果有则并不会放入如果没有则会把串池中的对象返回) StringTable位置 1.6之前StringTable在永久代内存空间中1.8以后StringTable在堆内存空间中 StringTable垃圾回收 超过阈值会触发GC垃圾回收 StringTable性能调优 StringTable底层是基于哈希表实现的所以StringTable调优就是优化底层哈希表的大小以此减少哈希碰撞参数-XX:StringTableSize 桶个数考虑将字符串对象是否入池(包含很多重复的字符串)
直接内存
定义(操作系统内存)
1. 常见与NIO操作用于数据缓冲区
1. 分配回收成本较高但读写性能高
1. 不受JVM内存回收管理内存分配和释放原理
是通过一个对象unsafe来分配和释放内存的并且回收需要主动调用freeMemory方法
ByteBuffer的实现类内部使用了Cleaner(虚引用)来检测ByteBuffer对象一旦该对象被GC垃圾回收机制回收那么就会由ReferenceHandler线程通过Cleaner的clean方法调用freeMemory方法来释放直接内存
GC垃圾回收
如何判断对象可以回收 引用计数法 如果有对象引用计数加一没有对象引用计数减一如果计数为零则回收 但是如果存在循环引用即A对象引用B对象B对象引用A对象会造成内存泄漏 可达性分析算法 java虚拟机中的垃圾回收器采用可达性分析来探索所有存活的对象 扫描堆中的对象看是否能够沿着GC Root对象为起点的引用链找到该对象找不到表示可以回收 哪些对象可以作为GG Root System Class 例如ObjectStringHashMap等 Native Stack Thread Busy Monitor 四种引用 强引用new的对象赋值的对象 Object obj new Object()//new 的对象都是是强引用只要强引用存在垃圾回收器将永远不会回收被引用的对象哪怕内存不足时JVM也会直接抛出OutOfMemoryError不会去回收。如果想中断强引用与对象之间的联系可以显示的将强引用赋值为null这样一来JVM就可以适时的回收对象了 软引用 Object obj new Object()
SoftReference sr new SoftReference(obj);//obj就是软引用在内存足够的时候软引用对象不会被回收只有在内存不足时系统则会回收软引用对象如果回收了软引用对象之后仍然没有足够的内存才会抛出内存溢出异常。这种特性常常被用来实现缓存技术比如网页缓存图片缓存等。 弱引用 Object obj new Object()
WeakReference wr newWeakReference(obj);//obj就是软引用弱引用的引用强度比软引用要更弱一些无论内存是否足够只要 JVM 开始进行垃圾回收那些被弱引用关联的对象都会被回收。在 JDK1.2 之后用 java.lang.ref.WeakReference 来表示弱引用。 虚引用 Object obj new Object()
PhantomReference pr new PhantomReference (obj);//obj就是软引用虚引用是最弱的一种引用关系如果一个对象仅持有虚引用那么它就和没有任何引用一样它随时可能会被回收在 JDK1.2 之后用 PhantomReference 类来表示通过查看这个类的源码发现它只有一个构造函数和一个 get() 方法而且它的 get() 方法仅仅是返回一个null也就是说将永远无法通过虚引用来获取对象虚引用必须要和 ReferenceQueue 引用队列一起使用。 终结器引用 无需手动编码但其内部配合引用队列使用在垃圾回收时终结器引用入队(被引用对象暂时没有被回收)再由Finalizer线程通过终结引用找到被引用对象并调用它的finalize方法第二次GC时才能回收被引用的对象
垃圾回收算法 标记清除 标记标记的过程其实就是遍历所有的GC Roots然后将所有GC Roots可达的对象标记为存活的对象。 清除清除的过程将遍历堆中所有的对象将没有标记的对象全部清除掉。 优点速度快缺点容易产生内存碎片 标记整理 标记标记-整理算法从根对象开始遍历整个对象图标记所有与根对象可达的对象即被引用的对象。 整理标记-整理算法会对内存空间进行整理将所有存活的对象移动到一端而未标记的对象则被认为是垃圾对象。 优点没有产生碎片缺点速度慢 复制 将活着的内存空间分为两块每次只使用一块在垃圾回收时将正在使用的内存块中的存活的对象复制到未被使用的内存块之后清除正在使用的内存块中的所有对象交换两块内存空间完成垃圾回收 优点没有标记清除过程运行高效不会出现“碎片”问题缺点需要两倍的内存空间
分代垃圾回收 老年代存放长时间使用的对象
新生代存放用完就可以丢弃的对象 MinorGC 每次产生的新的对象在伊甸园区如果进行了垃圾回收那么会进行遍历所有对象释放所有的的未被使用的对象将使用的对象通过复制的方式复制到幸存区S1并进行年龄1操作表示该对象每次回收都没有被回收当该值超过一个阈值时就会将该对象放入老年代区表示该对象可能会被长时间使用 minor gc 会引发stop the world进行垃圾回收时会暂停其他的用户线程等垃圾回收后用户线程才恢复运行当对象寿命超过阈值时会晋升到老年区最大寿命是15(4bit) FullGC 老年代空间都不足时先触发Minorgc如果之后内存空间仍然不足则会触发FullGC来对内存空间进行清理STW(stop the world)的时间更长
相关VM的参数 大对象如果说某个对象的大小超过了新生代内存大小那么会将这个对象直接晋升到老年代内存块不会发生GC回收
垃圾回收器 串行 单线程的垃圾回收器 适用于堆内存较小的场景个人电脑 打开串行垃圾回收器
-XX:UseSerialGCSerial(新生代复制算法) SerialOld(老年代标记整理算法)吞吐量优先(1.8默认的垃圾回收器) 多线程的垃圾回收器 适用于堆内存较大的场景需要多核CPU的支持 让单位时间内STW的时间最短 在进行垃圾回收时会占满CPU -XX:parallelGCThreadsn //指定线程数量
-XX:UseAdaptiveSizePolicy //采用自适应的大小调整策略调整新生代的大小
-XX:UseParallelGC //开启吞吐量优先垃圾回收器
//ratio默认为99此时值为0.01只能由1%的时间用来进行垃圾回收(100min,只能有1min进行垃圾回收)
-XX:GCTimeRatioratio //(公式1/1ratio)响应时间优先(基于标记清除算法) 多线程的垃圾回收器 适用于堆内存较大的场景需要多核CPU的支持 尽可能的让单次STW的时间最短 -XX:UseConcMarkSweepGCG1(JDK9之后的默认的垃圾回收器)
定义Garbage First
适用场景
同时注重吞吐量和低延时默认的暂时目标是200ms超大堆内存会将堆划分为多个大小相等的Region整体上是标记整理算法两个区域之间是复制算法
相关参数
-XX:UseG1GC
-XX:G1HeapRegionSizesize //设置Region的大小(1,2,4,8,16)
-XX:MaxGCPauseMillistime //暂停目标时间G1垃圾回收阶段 3.1Young Collection(新生代) 会STW 会将幸存的对象复制到幸存区之后新生代内存满了会将部分常用的对象复制到老年代内存 3.2Young CollectionConcurrent Mark(新生代并发标记) 在YoungGC时会进行GC Root的初始标记 老年代占用堆空间比例达到阈值时(默认为45%)进行并发标记(不会STW) 3.3Mixed Collection(混合收集) 会对伊甸园新生区老年区进行全面垃圾回收 最终标记会STW 拷贝存活会STW Young Collection 跨代引用 新生代回收的跨代引用(老年代引用新生代)问题
垃圾回收调优
调优领域 内存锁竞争cpu占用io 最快的GC是不发生GC 查看FullGC前后内存占用考虑几个问题 是不是数据太多了数据表示是否太臃肿是否存在内存泄漏 新生代调优 所有new操作的内存分配非常廉价死亡对象的回收代价为零大部分对象用过即死minorgc时间远远低于fullgc所以新生代内存块的大小应该设置为堆大小的1/4~1/2最佳过大的话会导致老年代内存过小发生频繁 FullGC幸存区要足够大到能保留当前活跃对象和需要晋升的对象晋升阈值配置要得当让长时间存活对象能尽快晋升 老年代调优(CMS) CMS的老年代内存越大越好将老年代内存预设调至1/4~1/3
Class字节码与类加载器
类文件结构 0000000 ca fe ba be 00 00 00 34 00 23 0a 00 06 00 15 09
0000020 00 16 00 17 08 00 18 0a 00 19 00 1a 07 00 1b 07majic 0~3字节表示他是否是class类型的文件 ca fe ba be version 4~7字节表示类的版本00 34(52) 表示是java8(53表示jdk9) 常量池 8~9字节表示常量池的长度00 23(35)表示常量池有#1~#34项注意#0项不计入也没有值 第#1项0a表示一个Method信息00 06 和 00 15(21)表示它引用了常量池中的#6和#21项来获得这个方法的所属类和方法名 第#2项09表示一个Filed信息00 16(22)和00 17(23)表示它引用了常量池中的#22和#23项来获得这个方法的所属类和方法名
JIT compiler 即时编译器
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Class字节码与类加载器
类文件结构
[外链图片转存中…(img-0dFWAySR-1707834738029)]
0000000 ca fe ba be 00 00 00 34 00 23 0a 00 06 00 15 09
0000020 00 16 00 17 08 00 18 0a 00 19 00 1a 07 00 1b 07majic 0~3字节表示他是否是class类型的文件 ca fe ba be version 4~7字节表示类的版本00 34(52) 表示是java8(53表示jdk9) 常量池 8~9字节表示常量池的长度00 23(35)表示常量池有#1~#34项注意#0项不计入也没有值 第#1项0a表示一个Method信息00 06 和 00 15(21)表示它引用了常量池中的#6和#21项来获得这个方法的所属类和方法名 第#2项09表示一个Filed信息00 16(22)和00 17(23)表示它引用了常量池中的#22和#23项来获得这个方法的所属类和方法名
JIT compiler 即时编译器
