Java JVM总结

深碍√TFBOYSˉ_ 2022-10-08 13:28 108阅读 0赞

### 一、jvm参数 ###

**1）内存**

\-Xms

\-Xmx

\-Xss

\-Xloggc:file

\-Xprof

\-XX:+DisabledExplicitGC

\-XX:PreBlockSpin

\-XX:CompileThreshold

**2）Parallel**

\-XX:SurvivorRatio  
\-XX:PreTenureSizeThreshold  
\-XX:MaxTenuringThreshold  
\-XX:+ParallelGCThreads  
\-XX:+UseAdaptiveSizePolicy

**3）CMS**

\-XX:+UseConcMarkSweepGC

\-XX:MaxTenuringThreshold

\-XX:ParallelCMSThreads

\-XX:CMSInitiatingOccupancyFraction

\-XX:+UseCMSCompactAtFullCollection

\-XX:CMSFullGCsBeforeCompaction

\-XX:+CMSClassUnloadingEnabled

\-XX:CMSInitiatingPermOccupancyFraction

\-XX:GCTimeRatio

\-XX:MaxGCPauseMillis

**4）G1**

\-XX:+UseG1GC

\-XX:MaxGCPauseMillis

\-XX:GCPauseIntervalMillis

\-XX:+G1HeapRegionSize

\-XX:G1NewSizePercent

\-XX:G1MaxNewSizePercent

\-XX:GCTimeRatio

\-XX:ConcGCThreads

\-XX:InitiatingHeapOccupancyPercent

### 二、内存模型 ###

**（1）运行时数据区**

程序计数器

Java 虚拟机栈

本地方法栈

Java 堆

方法区

**（2）对象内存分配**

*1）内存分配方式*

指针碰撞、空闲列表

*2）内存分配策略*

优先在 Eden 区分配、大对象直接进入老年代、长期存活对象将进入老年代

*3）内存分配空间*

1.栈分配

技术：逃逸分析、标量替换

缺点：无法栈上分配共享的对象

2.TLAB

优点：尽量避免从堆上直接分配内存从而避免频繁的锁争用

缺点：有内存孔隙问题，影响 gc 扫描性能

3.Eden

4.年老代

*4）内存分配并发安全问题*

同步处理（采用 CAS + 失败重试）

TLAB 上分配

*5）对象的创建方式*

new、Class.newInstance、Constructor.newInstance、clone、反序列化

*6）对象的访问定位*

句柄 、直接指针（HotSpot）

*7）引用类型*

强引用、软引用、弱引用、虚引用（幽灵引用/幻影引用）PhantomReference

*8）对象拷贝克隆*

深拷贝和浅拷贝

拷贝有两种方式：  
实现 Cloneable 接口并重写 Object 类中的 clone()方法；  
实现 Serializable 接口，通过对象的序列化和反序列化实现克隆，可以实现真  
正的深度克隆

*9）内存使用*

1.内存溢出

OOM错误：stackoverflow错误，permgen space错误

2.内存泄漏

类的静态变量

各种连接，如数据库连接、网络连接和IO连接等

变量不合理的作用域

内部类持有外部类

改变哈希值

单例模式

监听器

ThreadLocal的误用

### 三、GC ###

**（1）判断垃圾**

*1）算法*

引用计数（缺点：不能解决循环引用）、根可达性分析

*2）GC roots*

1.虚拟机栈(JVM stack)中引用的对象

2.方法区中类静态属性引用的对象

3.本地方法栈(Native Stack)引用的对象

**（2）垃圾回收算法**

复制、标记清除、标记整理、分代回收、分块回收

**（3）hopspot垃圾回收器**

*1）GC类型*

Minor GC

Major GC

Full GC（Major GC对老年代/永久代的stop the world的GC）

Mixed GC（G1）

*1）新生代回收器*

serial、parNew、parallelScavenge

*2）老年代回收器*

CMS、serialOld、parallelOld

*3）整堆回收器*

关系：（serial和parNew）搭配（CMS和serialOld）、parallelScavenge搭配（serialOld和parallelOld）、CMS并发模式失败后以serialOld做备份

*4）CMS*

1、运作步骤

初始标记（**stop the world**）、并发标记、重新标记（**stop the world**）、并发清除

2、优点

并发收集、低停顿

3、缺点

CMS收集器对CPU资源非常敏感

CMS收集器无法处理浮动垃圾（Concurrent Mode Failure）

CMS收集器会产生大量空间碎片

*5）G1*

1、特点

并行于并发、空间整合、可预测的停顿、分代收集

2、运作步骤

初始标记、并发标记、最终标记、筛选回收

**（4）垃圾回收机制**

*1）GC触发的条件*

Minor GC触发条件：当Eden区满时，触发Minor GC

Full GC触发条件：

1、调用System.gc时，系统建议执行Full GC，但是不必然执行

2、老年代空间不足

3、方法去空间不足

4、通过Minor GC后进入老年代的平均大小大于老年代的可用内存

5、由Eden区、From Space区向To Space区复制时，对象大小大于To Space可用内存，则把该对象转存到老年代，且老年代的可用内存小于该对象大小

6、 CMS GC时出现promotion failed和concurrent mode failure

*2）年轻代到年老代的晋升过程的判断条件*

1、长期存活的对象进入老年代（15次MinorGC，JVM参数-XX:MaxTenuringThreshold）

2、动态对象年龄判定（大于等于某个年龄的对象超过了survivor空间一半）

3、如果对象的大小大于Eden的二分之一会直接分配在old，如果old也分配不下，会做一次majorGC。如果小于eden的一半但是没有足够的空间，就进行minor gc也就是新生代GC，minor gc后，survivor仍然放不下，则放到老年代

3）一次完整的 GC 流程

1.大对象直接进入到老年代  
2.小对象先在eden区分配内存，当eden满了后，触发一次Minor GC，清理eden区域  
3.存活下来的对象进入到survivor区域，年龄+1  
4.当年龄>15(默认)时进入到老年代，当老年代满了后触发一次Full GC

4)fullGC 很频繁，线上排查问题

查看gc.log

jmap -histo:live pid

\-XX:+HeapDumpBeforeFullGC

jstat -gcutil pid

### 四、jvm分析 ###

**（1）jvm命令工具**

jstack  
jmap  
jhat  
jstat  
jinfo  
jps  
jconsole, jvisualvm

**（2）线程堆栈**

*1）线程堆栈信息*

线程的名字、线程的优先级、线程 id、线程的状态、线程占用的内存地址、线程的调用栈

*2）线程状态*

NEW、RUNNABLE、BLOCKED、WAITING、TIMED\_WAITING、TERMINATED

*3）分析性能问题*

1、系统无缘无故的cpu过高

2、系统挂起，无响应

3、系统运行越来越慢

4、性能瓶颈（如无法充分利用cpu等）

5、线程死锁，死循环等

6、由于线程数量太多导致的内存溢出（如无法创建线程等）

### 五、类加载 ###

**（1）双亲委派模型**

类加载器：Bootstrap、Extension、Application

**（2）打破双亲加载**

JNDI、JDBC、Tomcat

**（3）类加载过程**

装载、链接（验证、准备、解析）、初始化、使用、卸载

**（4）类的实例化顺序**

父类静态变量->父类静态代码块->子类静态变量->子类的静态代码块->父类成员变量->父类代码块->父类构造方法->子类成员变量->子类代码块->子类构造方法

**（5）类装载方式**

*1）隐式装载*

创建类对象、使用类的静态域、创建子类对象、使用子类的静态域。

其他特殊的隐式加载：  
在JVM启动时，BootStrapLoader会加载一些JVM自身运行所需的class  
在JVM启动时，ExtClassLoader会加载指定目录下一些特殊的class  
在JVM启动时，AppClassLoader会加载classpath路径下的class，以及main函数所在的类的class文件

*2）显式装载*

ClassLoader.loadClass(className) ：只执行装载过程。

Class.forName(className)：执行类的装载、链接、初始化过程

注：1、Class.forName(className)是初始化类，newInstance()是实例化类。new是初始化加实例化类。2、new关键字和Class类的newInstance()的区别