jvm-java虚拟机简单总结

简介

java 虚拟机是java中重要的基础组成部分,大致内容有 内存模型、类加载、垃圾收集机制等三大部分,这三大部分相辅相成,类加载将需要使用的类从磁盘中加载至内存,内存中运行这程序,但内存中数据过多时,垃圾回收器将不使用的内存块进行释放,从而保证jvm的正常运行。

  • java内存模型一般是指java虚拟机运行时的内存模型
  • 类加载器
  • 垃圾回收机制

jvm内存模型

内存模型思维导图.png

在线程私有的内存存储中,说明该内存块是具有线程安全性的

线程共享说明该区域中的数据是多数线程共享的数据,在使用这些数据需注意线程安全性

java堆

java堆是jvm用于存放对象的内存,所以该区域是GC的主要作用区域,类实例化后的实例就存放在这,应该是jvm中最大的一块内存,该内存区域还分为年轻代、老年代,用于存放不同生命周期的对象。

方法区

方法区是用于存放类对象的内存,加载的类的信息都存放在这,除了类的信息,还有常量池、静态变量等。

程序计数器

程序计数器是用来记录程序执行到那个步骤的,这样但这个线程休眠后醒过来还知道自己上传执行到那步。

虚拟栈

虚拟栈是存放方法的地方,这也是将这块区域设计出栈的初衷,我们试想执行方法时,都是按步骤一步一步执行,执行,遇到调用其他方法时需要先执行其他调用方法,如A方法中调用B方法,B方法调用C方法,虚拟栈将A方法放到栈中,在执行的过成中遇到B方法,在将B方法放到栈中,继续执行B方法,遇到C方法,再将C方法放到栈中,将C方法执行结束后,将C方法取出,执行B方法,B方法执行结束,在执行A方法,这也是我们执行程序过成

本地方法栈

这是调用计算机上的方法而分配的内存区域。

类加载机制

jvm将类加载分为五个步骤,分别是加载、检验、准备、解析、初始化

加载

jvm将class文件使用不同的方法从不同的地方加载到方法区

检验

用于检查加载后的字节码是否符合当前虚拟机的要求

准备

更具字节码从内存中划分出一定的区域用于存放类信息

解析

解析是将虚拟机常量池中的符号引用装换为直接引用。

  1. 符号引用 : 就是字符串,我们在编写java是后是不会去管我们引用的对象是在哪里,所以就直接使用字符串去声明这个对象,这个字符串是具有无歧义性,对一般的就像你声明一个变量,就在 import 中引用他所在的全类名
  2. 直接引用 : 但在jvm中是需要有具体的内存地址去指向对象的

初始化

初始化过程是执行类构造方法的过程。在准备阶段时jvm就将需要的资源准备好了,在初始化阶段进行组合

类加载器

jvm中类加载器分为4种,分别为启动类加载器、扩展类加载器、引用类加载器、自定义加载器, 使用双亲委派机制进行类加载。

  1. 启动类加载器 : 负责加载 JAVA_HOME\lib 目录中的类
  2. 扩展类加载器 : 负责加载 JAVA_HOME\lib\ext 目录中的类
  3. 应用类加载器 : 负责加载 用户路径的类加载器
  4. 自定义加载器 : 继承
双亲委派

当应用类收到加载类的信息时,直接将加载信息传递到扩展类,要去扩展类帮助加载,当扩展类无法完成加载时,才自己进行加载,扩展类也做相同事。这样做是为了确保某些特定类的加载时相同的

类加载器及双亲委派机制.png

垃圾回收机制

垃圾回收算法

标记清除算法

​ 该算法使用两个步骤 :1标记 2 清除,在使用内存耗尽时,GC线程触发将程序暂停,将还活着的对象进行标记,然后遍历所有的对象将没有标记的对象清除。

复制算法

​ 该算法将内存分为两个相同大小的内存块,每次只使用一块,但这块耗尽时,将存活着对象复制到另一块上,然后清空已使用内存。

标记整理算法

​ 标记整理算法分为标记和整理,将或者的对象进行标记,移动活着的对象到内存的同一端,然后清除掉末端内存。

分代收集算法

​ 分代收集算法是一个组合算法,将内存分为年轻代、老年代。更具内存对象存活率来使用不同的算法

  1. 年轻代使用复制算法,复制算法适用于对象存活率低的情况,新生代统计发现只有10%的存活率,复制的对象少,效率较会高,年轻代中还分为一个Eden区和两个survivor区。该区发生的GC是MinorGC
  2. 老年代使用标记真理算法,老年代中的对象存活时间都是比较长的,新代中对象根据一定的回收次数后会进入到老年代,使用标记整理算法,是因为该内存块存活率高,这样移动的次数减低,清除的空间也少,当老年代内存也满的时候回则触发FullGC,是进行新生代和老年代同时进行垃圾回收。

垃圾回收器

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