文档章节

简述JVM、GC

涅槃Ls
 涅槃Ls
发布于 2017/04/09 18:49
字数 1971
阅读 60
收藏 2

一、JVM

    Java Virtual Machine,Java虚拟机。它是一个虚构出来的计算机,是通过在实际的计算机上仿真模拟各种计算机功能来实现的。JVM有自己完善的硬件架构,如处理器、堆栈、寄存器等,还具有相应的指令系统。Java语言最重要的特点就是跨平台运行。使用JVM就是为了支持与操作系统无关,实现跨平台。

二、JRE、JVM、JDK

    JRE(Java Runtime Environment),也就是Java平台。所有的Java程序都要在JRE下才能运行。JDK的工具也是Java程序,也需要JRE才能运行。为了保持JDK的独立性和完整性,在JDK的安装过程中,JRE也是安装的一部分。所以,在JDK的安装目录下有一个名为jre的目录,用于存放JRE文件。

    JVM(Java Virtual Machine)是JRE的一部分,jvm有自己完善的硬件架构,如处理器,堆栈,寄存器等,还有相应的指令系统,java语言最重要的特点就是跨平台运行,使用jvm就是为了支持与操作系统无关。

    JDK(Java Development Kit)是程序开发者用来编译,调试java程序用的开发工具包。

三、JVM执行程序的过程

    JVM是Java程序运行的容器,负责与操作系统的交互,用来屏蔽操作系统环境,提供一个完整的Java运行环境,但是他同时也是操作系统的一个进程,因此也有自己的运行生命周期,也有自己的代码和数据空间。JVM执行程序的过程有以下三点

  • 1、加载.class文件
  • 2、管理并分配内存
  • 3、执行垃圾收集GC

四、JVM生命周期

4.1、jvm实例对应了一个独立运行的java程序,是进程级别

  • 启动:启动一个java程序时,一个jvm实例就产生了,任何一个拥有main()的class都可以作为jvm实例运行的起点;
  • 运行:main() 作为该程序初始线程的起点,任何其他线程均由该线程启动。jvm内部有2中线程:守护线程和非守护线程。main() 属于非守护线程。守护线程是jvm自身使用,java程序也可以表明自己创建的线程是守护线程;
  • 消亡:当程序中的所有非守护线程终止时,jvm才退出;若安全管理器允许,程序也可以使用Runtime类或者System.exit()来退出。

4.2、jvm执行引擎实例则对应了属于用户执行程序的线程,是线程级别的

五、JVM体系结构

 

    

  • .类加载器(用来装载.class文件)
  • .执行引擎(执行字节码,或者执行本地方法)
  • .运行时数据区(方法区.堆.java栈.pc寄存器.本地方法栈)

六. JVM运行时数据区

    

  • 第一块:PC Register
    • pc寄存器是用于存储每个线程下一步执行的jvm指令,如方法是native的,则pc寄存器中不存储任何消息
  • 第二块:JVM Stack
    • jvm栈是线程私有的,每个线程创建的同时都会创建jvm栈
    • jvm栈中存放的为当前线程中局部基本类型变量
    • 八种基本类型:boolean、char、byte、short、int、long、float、double
  • 第三块:JVM Heap
    • 它是JVM用来存储对象实例以及数组值的区域,可以认为Java中所有通过new创建的对象的内存都在此分配,Heap中的对象的内存需要等待GC进行回收。
    • 所有类实例和数组的内存均从此处分配

6.1、内存模型

    JVM Heap是运行时数据区域,所有类实例和数组的内存均从此处分配。

    JVM主要管理两种类型内存:

  • 堆内存(Heap Memory)是在 Java 虚拟机启动时创建;
    • 简单来说,堆是Java代码可及的内存,留给开发人员使用的;
  • 非堆内存(Non-heap Memory)是在JVM堆之外的内存;
    • 非堆是JVM留给自己用的,包含方法区、JVM内部处理或优化所需的内存,如:
      • JITCompiler,Just-in-time Compiler,即时编译后的代码缓存);
      • 每个类结构(如运行时常数池、字段和方法数据);
      • 方法和构造方法的代码;
      • ......
  • 其它(Other)存放JVM 自身代码等;

七、GC/Garbage Collection

7.1、基本原理

    将内存中不再被使用的对象进行回收

    GC中用于回收的方法称为收集器,由于GC需要消耗一些资源和时间,Java在对对象的生命周期特征进行分析后,按照新生代、旧生代的方式来对对象进行收集,以尽可能的缩短GC对应用造成的暂停

  • 对新生代的对象的收集称为minor GC;
  • 对旧生代的对象的收集称为Full GC;
  • 程序中主动调用System.gc()强制执行的GC为Full GC。

7.2、JVM对象的引用类型

  • 强引用:默认引用,这个对象的实例没有其他对象引用,GC时才会被回收;
  • 软引用:一种比较适合于缓存场景的应用(只有在内存不够用的情况下才会被GC);
  • 弱引用:在GC时一定会被GC回收;
  • 虚引用:由于虚引用只是用来得知对象是否被GC;

7.3、如何判断一个变量是否该被回收

    当可用内存数量较低时,Sun版本的垃圾回收器才会被激活。

    当堆栈或静态存储区没有对这个对象的引用时,它就应该被回收了。

    有两种方法来知道这个对象有没有被引用:

  • 第一种是遍历堆上的对象找引用;
    • 实现方式是"引用计数法",意思就是当有引用连接至对象时,引用计数加1,当引用离开作用域或被置为null时,引用计数减1,这种方法有个缺陷,如果对象之间存在循环引用,可能会出现"对象应该被回收,但引用计数却不为零"的情况。
  • 第二种是遍历堆栈或静态存储区的引用找对象;

八、GC基本建议

  1. 最基本的建议就是尽早释放无用对象的引用。大多数程序员在使用临时变量的时候,都是让引用变量在退出活动域(scope)后,自动设置为 null,我们在使用这种方式时候,必须特别注意一些复杂的对象图,例如数组,队列,树,图等,这些对象之间有相互引用关系较为复杂。对于这类对象,GC 回收它们一般效率较低。如果程序允许,尽早将不用的引用对象赋为null,这样可以加速GC的工作;
  2. 尽量少用finalize函数。finalize函数是Java提供给程序员一个释放对象或资源的机会。但是它会加大GC的工作量,因此尽量少采用finalize方式回收资源;
  3. 如果需要使用经常使用的图片,可以使用soft应用类型。它可以尽可能将图片保存在内存中,供程序调用,而不引起OutOfMemory;
  4. 注意集合数据类型,包括数组,树,图,链表等数据结构,这些数据结构对GC来说,回收更为复杂;
  5. 另外,注意一些全局的变量,以及一些静态变量。这些变量往往容易引起悬挂对象(dangling reference),造成内存浪费;
  6. 当程序有一定的等待时间,程序员可以手动执行System.gc(),通知GC运行,但是Java语言规范并不保证GC一定会执行。使用增量式GC可以缩短Java程序的暂停时间。

 

 

© 著作权归作者所有

共有 人打赏支持
涅槃Ls

涅槃Ls

粉丝 7
博文 17
码字总数 48651
作品 0
深圳
QA/测试工程师
大佬总结的前200页Java面试题都在这里了

大佬总结的前200页Java面试题都在这里了 基本概念 操作系统中 heap 和 stack 的区别 什么是基于注解的切面实现 什么是 对象/关系 映射集成模块 什么是 Java 的反射机制 什么是 ACID BS与CS的...

DemonsI
10/11
0
0
通往大神之路,百度Java面试题前200页。

基本概念 操作系统中 heap 和 stack 的区别 什么是基于注解的切面实现 什么是 对象/关系 映射集成模块 什么是 Java 的反射机制 什么是 ACID BS与CS的联系与区别 Cookie 和 Session的区别 fa...

java技术栈
2017/11/17
0
0
2017 届 今日头条校招 Android 面试之成功篇

记录今日头条校招面试经历,废话不多说,直接上问题 一面-电面(34 min) 专业方向及其内容; 操作系统进程和线程的区别; 嵌入式底层了解没; 多核里面进程和线程的表现; APK 包含了哪些东西...

Hello_Google
2016/10/26
0
0
Java GC系列:Java垃圾回收详解

Java的内存分配与回收全部由JVM垃圾回收进程自动完成。与C语言不同,Java开发者不需要自己编写代码实现垃圾回收。这是Java深受大家欢迎的众多特性之一,能够帮助程序员更好地编写Java程序。 ...

满风
2015/04/10
0
0
JVM 发生GC时的事件通知的机制

如果您还在用Java 6的话,请赶紧升级到Java 7吧。 以下以Java 7为基准来讨论。 ============================================================== 在Java 7里有两种办法来监听GC事件。 一种是...

Sub
2013/08/14
0
0

没有更多内容

加载失败,请刷新页面

加载更多

kubeadm部署kubernetes集群

一、环境要求 这里使用RHEL7.5 master、etcd:192.168.10.101,主机名:master node1:192.168.10.103,主机名:node1 node2:192.168.10.104,主机名:node2 所有机子能基于主机名通信,编辑...

人在艹木中
今天
2
0
Shell特殊符号总结以及cut,sort,wc,uniq,tee,tr,split命令

特殊符号总结一 * 任意个任意字符 ? 任意一个字符 # 注释字符 \ 脱义字符 | 管道符 # #号后的备注被忽略[root@centos01 ~]# ls a.txt # 备注 a.txt[root@centos01 ~]# a=1[root@centos01...

野雪球
今天
2
0
OSChina 周二乱弹 —— 程序员圣衣

Osc乱弹歌单(2018)请戳(这里) 【今日歌曲】 @达尔文:分享Skeeter Davis的单曲《The End of the World》 《The End of the World》- Skeeter Davis 手机党少年们想听歌,请使劲儿戳(这里...

小小编辑
今天
14
0
[ python import module ] 导入模块

import moudle_name ----> import module_name.py ---> import module_name.py文件路径 -----> sys.path (这里进行查找文件) # from app.web import Personimport app.web.Person as Pe......

_______-
昨天
5
0
Redis性能问题排查解决手册

一、性能相关的数据指标 通过Redis-cli命令行界面访问到Redis服务器,然后使用info命令获取所有与Redis服务相关的信息。通过这些信息来分析文章后面提到的一些性能指标。 nfo命令输出的数据可...

IT--小哥
昨天
2
0

没有更多内容

加载失败,请刷新页面

加载更多

返回顶部
顶部