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番禺网站推广,个人怎么做推广,网站开发网站开发公司哪家好,网站建设要用到的技术有哪些1.JVM 的各部分组成 知道JVM 的好处:知道java 运行机制,排查问题的能力增加,比如内存泄漏、CPU飙高 JVM 是什么:Java Virtual Machine缩写,Java程序的运行环境(java二进制字节码的运行环境) 好处: 一次编写,到处运行自动内存管理,垃圾回收机制从图中可以看出 JVM …

1.JVM 的各部分组成

知道JVM 的好处:知道java 运行机制,排查问题的能力增加,比如内存泄漏、CPU飙高

JVM 是什么:Java Virtual Machine缩写,Java程序的运行环境(java二进制字节码的运行环境)

好处

  • 一次编写,到处运行
  • 自动内存管理,垃圾回收机制

在这里插入图片描述

从图中可以看出 JVM 的主要组成部分

  • ClassLoader(类加载器):负责将 .class 文件加载到 JVM 中,并转换为运行时数据结构(Class 对象)
  • Runtime Data Area(运行时数据区):管理程序运行时的内存分配和数据存储
  • Execution Engine(执行引擎):把字节码翻译为底层系统指令
    • 解释器:解释字节码信息
    • 即时编译器:针对代码进行优化
    • GC:主要是指运行数据区中的堆空间
  • Native Method Library(本地库接口):由C或C++实现,因为Java代码并不能实现某些功能,需要借助系统提供的接口(本地方法接口)

重点讲解下面部分:

JVM组成:重点介绍运行数据区

**类加载器:**主要指类加载子系统(比如:一个类的生命周期是什么、常见的类加载器有哪些)

**垃圾回收:**主要指的是堆中的对象垃圾回收,包含了垃圾回收算法、垃圾回收器、怎么去设置

JVM实践:JVM 调优的一些内容,比如参数怎么设置,该设置多少?出错了怎么办?比如内存泄漏问题、CPU飙高问题

2.运行时数据区

管理程序运行时的内存分配和数据存储
在这里插入图片描述
分为以下部分:

  1. 线程共享区域

    • 方法区(Method Area)
      • 存储类的元数据(类名、类的结构、方法信息、字段信息)、静态变量、常量池等。
      • JDK 8 后由元空间(Metaspace)实现,直接使用本地内存。
    • 堆(Heap)
      • 存储所有对象实例和数组,是垃圾回收(GC)的主要区域。
      • 分为新生代(Eden、Survivor区)和老年代。
  2. 线程私有区域

  • 虚拟机栈(JVM Stack)
    • 每个方法调用对应一个栈帧(存储局部变量表、操作数栈、动态链接、方法出口)。
    • 栈深度超出限制时抛出 StackOverflowError。
  • 本地方法栈(Native Method Stack)
    • 为 Native 方法(如 C/C++ 实现的方法)服务。
  • 程序计数器(Program Counter Register)
    • 记录当前线程执行的字节码指令地址(分支、循环、异常处理依赖此区域)。

2.1.什么是程序计数器?

属于运行数据区的一部分,是线程私有的(没有线程安全问题),每个线程都有一份,内部保存的字节码的行号。用于记录正在执行的字节码指令的地址。

javap -v xx.class 打印每个方法的详细信息,包括字节码指令(操作码)、局部变量表、操作数栈等。
在这里插入图片描述
什么是程序计数器?

属于运行数据区的一部分,是线程私有的(没有线程安全问题),每个线程都有一份,内部保存的字节码的行号。用于记录正在执行的字节码指令的地址。

2.2.你能给我详细的介绍Java堆吗?

它是线程共享的区域(有线程安全问题),主要用来保存实例,数组等,当堆中没有内存空间可分配给实例,也无法再扩展时,则抛出OutOfMemoryError异常。

下图是运行数据区:
在这里插入图片描述
S0、S1也被成为幸存者区 ,一个对象来了之后先会到Eden(伊甸)区,假如这个对象在垃圾回收之后还存活,就会被复制移动到S0或者S1,假如对象移动一定次数还存活着,就会被放到老年代中,老年代是指生命周期比较长的

  1. 年轻代被划分为三部分,Eden区和两个大小严格相同的Survivor区,根据JVM的策略,在经过几次垃圾收集后,任然存活于Survivor的对象将被移动到老年代区间。
  2. 老年代主要保存生命周期长的对象,一般是一些老的对象
  3. 元空间(方法区)保存的类名、类的结构、方法信息、字段信息、静态变量、常量池等。

java1.7和java1.8 堆的区别是什么?

在java1.8 之前,堆中有个永久代概念,和元空间的作用是一样的。因为元空间或方法区,主要存储的是一些类或者常量,随着项目类加载越来越多,java 1.7的永久代不可控,如果设置小了,就会存在内存溢出,设置大了会浪费内存,java1.8做了优化,都放到本地内存,这样堆节省空间,防止内存溢出,避免OOM。

在这里插入图片描述
你能给我详细的介绍Java堆吗?

  • 线程共享的区域:主要用来保存对象实例,数组等,内存不够则抛出OutOfMemoryError异常。
  • 组成:年轻代+老年代
    • 年轻代被划分为三部分,Eden区和两个大小严格相同的Survivor区
    • 老年代主要保存生命周期长的对象,一般是一些老的对象
  • Jdk1.7和1.8的区别
    • 1.7中有有一个永久代,存储的是类名、类的结构、方法信息、字段信息、静态变量、常量池等
    • 1.8移除了永久代,把数据存储到了本地内存的元空间中,防止内存溢出

2.3.能不能解释一下方法区?

属于运行数据区的一部分

  • 方法区(Method Area)是各个线程共享的内存区域
  • 存储类的元数据(类名、类的结构、方法信息、字段信息)、静态变量、常量池等
  • 虚拟机启动的时候创建,关闭虚拟机时释放
  • 如果方法区域中的内存无法满足分配请求,则会抛出OutOfMemoryError: Metaspace

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方法区逻辑上属于堆的一部分,但是不同厂商,存储的位置不一样,我们现在用的时oracle 提供的hotpot 虚拟机,在JDK8 之前,方法区是存在堆中一个叫永久代这个区域中,在JDK8 之后,把永久代给移除了,换了一个实现,这个实现叫做元空间,元空间不在堆内存中,用的是本地内存,也就是操作系统内存,为什么会挪动?避免OOM

  • Class:类的信息,包括了类名、类的结构、方法、字段等
  • Classloader:来加载这个类

2.3.1常量池

可以看作是一张表,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
javap -v Application.class ,查看字节码结构(类的基本信息、常量池、方法定义)

下图,左侧是main方法的指令信息,右侧constant pool 是常量池,main方法按照指令执行的时候,需要到常量池中查表翻译找到具体的类和方法地址去执行
在这里插入图片描述

2.3.2.运行时常量池

常量池是 *.class 文件中的,当该类被加载,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 (真正的内存地址)
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能不能解释一下方法区?

  • 方法区(Method Area)是各个线程共享的内存区域
  • 主要存储类名、类的结构、方法信息、字段信息、静态变量、常量池
  • 虚拟机启动的时候创建,关闭虚拟机时释放
  • 如果方法区域中的内存无法满足分配请求,则会抛出OutOfMemoryError: Metaspace

介绍一下运行时常量池

  • 常量池:可以看作是一张表,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
  • 当类被加载,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

2.4.什么是虚拟机栈?

Java Virtual machine Stacks (java 虚拟机栈)

  • 每个线程运行时所需要的内存,称为虚拟机栈(多个线程也会创建多个虚拟机栈,是线程私有、线程安全的),先进后出(什么时候创建虚拟机栈?)
  • 每个栈由多个栈帧(frame)组成(方法会调用其它方法,产生多个栈帧),对应着每次方法调用时所占用的内存(每个栈帧包含方法所需要的数据,比如参数、局部变量、返回地址)
  • 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

在这里插入图片描述

2.4.1.垃圾回收是否涉及栈内存?

垃圾回收主要指就是堆内存,当栈帧弹栈以后,内存就会释放

2.4.2.栈内存分配越大越好吗?

未必,默认的栈内存通常为1024k,栈帧过大会导致线程数变少(每个线程都会创建虚拟机栈),例如,机器总内存为512m,目前能活动的线程数则为512个,如果把栈内存改为2048k,那么能活动的栈帧(或者线程)就会减半

2.4.3.方法内的局部变量是否线程安全?

  • 如果方法内局部变量没有逃离方法的作用范围,它是线程安全的
  • 如果是局部变量引用了对象(形参StringBuilder),并逃离方法的作用范围,需要考虑线程安全

m1方法线程安全,m2 和m3 方法不安全

m1:每个线程来了之后,都会创建栈帧,每个栈帧都会有局部变量sb,每个线程都是独有的,并没有线程安全问题

m2:形参sb也是局部变量,在参数传递过程中,有可能会被其它线程操作。比如主线程中创建了一个StringBuilder对象sb,又在新线程里面把sb作为参数传给了m2方法,主线程和新线程都在修改sb,sb是主线程和新线程共享的,线程不安全。

m3:会把局部变量返回,这个局部变量有可能会被其它线程共用,可以在mian 方法中调用m3 方法,得到局部变量,然后在mian 方法中开启多线程同时去操作这个变量,也成了多个线程共用的变量
在这里插入图片描述

2.4.4.什么情况下会导致栈内存溢出?

  • 栈帧过多导致栈内存溢出(java.lang.StackOverflowError),典型问题:递归调用
  • 栈帧过大导致栈内存溢出(1M内存,不太容易出现)
public static void m4()
{m4();
}

1.什么是虚拟机栈

  • 每个线程运行时所需要的内存,称为虚拟机栈,它是先进后出的特点
  • 每个栈由多个栈帧(frame)组成,对应着每次方法调用时所占用的内存
  • 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

2.垃圾回收是否涉及栈内仔?

  • 垃圾回收主要指就是堆内存,当栈帧弹栈以后,内存就会释放

3.栈内存分配越大越好吗?

  • 未必,默认的栈内存通常为1024K,栈帧过大会导致线程数变少

4.方法内的局部变量是否线程安全?

  • 如果方法内局部变里没有逃离方法的作用范围,它是线程安全的
  • 如果是局部变量引用了对象,并逃离方法的作用范围,需要考虑线程安全

5.什么情况下会导致栈内存溢出?

  • 栈帧过多导致栈内存溢出,典型问题:递归调用
  • 栈帧过大导致栈内存溢出

6.堆和栈的区别是什么?

  • 栈内存一般会用来存储方法调用的栈帧、局部变量、操作数栈等,但堆内存是用来存储Java对象和数组的的。堆会GC垃圾回收,而栈不会。<
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