Java基础篇——JVM初步

1.JVM的位置

2.JVM体系结构

3.类加载器

虚拟机加载器（java）
启动类（根）加载器（C++）
扩展类加载器（java）↑
应用程序加载器（java）↑

4.双亲委派机制

类加载器收到类加载请求时，加载器会先在上层加载器中寻找同名类，上层加载器也会委托给上上层加载器寻找，以此委托到顶层（启动）加载器，称之为双亲委派，越上层的类加载优先级越高，如果已经加载了一个类，则所有低于该优先级的同名类都不会被加载

5.沙箱安全机制

SandBox时java安全模型的核心，Jdk1.6引用了系统域的概念，为代码分配权限，权限越低的代码访问限制越多

沙箱的基本组件：

字节码校验器
类装载器
存取控制器（对操作系统的存取权限）
安全管理器（和操作系统间的接口）
安全软件包

6.Native

调用底层C语言库（jni）的说明，被Native声明的方法会进入本地方法栈

7.方法区

被所有线程共享，类信息、静态变量、常量池（常量、String）等都存在于方法区中（jdk1.7之后，常量池存放在堆中）

8.栈区

主管程序运行、生命周期和线程同步，一旦生命周期结束就会弹出，所以栈内不存在垃圾回收

9.三种JVM

Sun公司 HotSpot
BEA公司 JRockit
IBM公司 J9VM

10.堆

一个JVM只有一个堆，并且大小可调节

堆内存中分有三个区域

新生区 Young/New
- 伊甸园区
- 幸存区0
- 幸存区1
养老区 Old
永久区 Perm(JDK1.8之后改为元空间，元空间物理上不在JVM堆内存中，而在计算机内存中，方法区便在其中)

一般来说，系统分配给JVM的内存是当前内存的1/4（MAX_Memery），jvm初始化的内存是1/64（Total_Memery）

堆内存调优：-XmsTotal_Memery -XmxMAX_Memery -XX: Other

使用JProfiler分析OOM原因

VM参数:-Xms1m -Xmx1m -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError

（设置了小内存,节省时间，XX参数表示在出现OOM错误时生成一个Dump文件）

11.GC

重gc（fullGC）和轻gc（minorGC）
判断对象是否存活
- 引用计数法
  
  每个对象在创建的时候，就给这个对象绑定一个计数器。每当有一个引用指向该对象时，计数器加一；每当有一个指向它的引用被删除时，计数器减一。这样，当没有引用指向该对象时，该对象死亡，计数器为0，这时就应该对这个对象进行垃圾回收操作。
- 根搜索方法
  
  根搜索方法是通过一些GCRoots对象（包括：栈中引用的对象、方法区中的静态常量、本地方法栈中的jni引用对象）作为起点，从这些节点开始往下搜索，搜索通过的路径成为引用链（ReferenceChain），当一个对象没有被GCRoots的引用链连接的时候，说明这个对象是不可用的。
gc四大算法
- 标记——清除法（老年代）
  
  第一次扫描标记存活的对象
  
  第二次扫描清除未标记的对象
  
  优点：不产生额外的空闲内存
  
  缺点：产生大量内存碎片、扫描两次浪费时间
- 标记整理算法（老年代）
  
  针对标记清除算法的大量内存碎片，该算法对其做了升级，对二次扫描清除几次后的内存空间再次扫描，将剩余存活对象挪到同一端，称为标记清除压缩（整理）算法，但是会额外增加扫描时间
- 复制算法（新生区）
  
  幸存to区和幸存from区的不断复制转换，空的区被称为to区，便于下次接收从伊甸园区的幸存对象和from区的幸存对象
  
  优点：没有内存碎片
  
  缺点：多余出了一个to区造成内存空闲、浪费
  
  适用情况：对象生存时间较短（比如新生代）
- 分代收集法
  
  对前三种方法的综合使用，也是目前商业jvm最常用的垃圾回收算法，它根据对象存活周期的不同将内存划分为几块，一般是把Java堆分为新生代和老年代，然后根据各个年代的特点采用最适当的垃圾收集算法。
  
  在新生代中，每次垃圾收集都发现有大批对象死去，只有少量存活，就选用复制算法，而老年代因为对象存活率高，没有额外空间对它进行分配担保，就必须使用标记清除或者标记压缩算法来进行回收。