本文主要是介绍04:JVM调优篇(6),希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!
目录
一、说一说JVM的内存模型
二、JAVA类加载的全过程是怎样的?什么是双亲委派机制?有什么作用?
三、怎么确定一个对象到底是不是垃圾? 什么是GC Root?
四、JVM有哪些垃圾回收算法?
五、JVM有哪些垃圾回收器?他们都是怎么工作的?什么是STW?他都发生在哪些阶段?什么是三色标记?如何解决错标记和漏标记的问题?为什么要设计这么多的垃圾回收器?
六、如何进行JVM调优?JVM参数有哪些?怎么查看一个JAVA进程的JVM参数?谈谈你了解的JVM参数。如果一个java程序每次运行一段时间后,就变得非常卡顿,你准备如何对他进行优化?
一、说一说JVM的内存模型
二、JAVA类加载的全过程是怎样的?什么是双亲委派机制?有什么作用?
JAVA的类加载器: AppClassloader -> ExtClassloader -> BootStrap
Classloader
每种类加载器都有他自己的加载目录。JAVA中的类加载器: AppClassLoader , ExtClassLoader -> URLClassLoader -
>SecureClassLoader -> ClassLoader
每个类加载器对他加载过的类,都是有一个缓存的。
双亲委派:向上委托查找,向下委托加载。 作用:保护JAVA的层的类不会被应用
程序覆盖。
类加载过程: 加载 -》 连接 -》 初始化
加载:把Java的字节码数据加载到JVM内存当中,并映射成JVM认可的数据结构。
连接:分为三个小的阶段: 1、验证:检查加载到的字节信息是否符合JVM规范。
2、准备: 创建类或接口的静态变量,并赋初始值 半初始化状态
3、解析:把符号引用转为直接引用
初始化:
一个对象从加载到JVM,再到被GC清除,都经历了什么过程?
method{ ClassLoaderDemo1 c =new ClassLoaderDemo1(); c.xxx} GC
1、用户创建一个对象,JVM首先需要到方法区去找对象的类型信息。然后再创建对
象。
2、JVM要实例化一个对象,首先要在堆当中先创建一个对象。-> 半初始化状态
3、对象首先会分配在堆内存中新生代的Eden。然后经过一次Minor GC,对象如果
存活,就会进入S区。在后续的每次GC中,如果对象一直存活,就会在S区来回拷
贝,每移动一次,年龄加1。-> 多大年龄才会移入老年代? 年龄最大15, 超过一
定年龄后,对象转入老年代。
4、当方法执行结束后,栈中的指针会先移除掉。5、堆中的对象,经过Full GC,就会被标记为垃圾,然后被GC线程清理掉。
三、怎么确定一个对象到底是不是垃圾? 什么是GC Root?
有两种定位垃圾的方式:
1、引用计数: 这种方式是给堆内存当中的每个对象记录一个引用个数。引用个数
为0的就认为是垃圾。这是早期JDK中使用的方式。引用计数无法解决循环引用的问
题。
2、根可达算法: 这种方式是在内存中,从引用根对象向下一直找引用,找不到的
对象就是垃圾。
哪些是GC Root? Stack -> JVM Stack, Native Stack, class类, run-time
constant pool 常量池, static reference 静态变量。
四、JVM有哪些垃圾回收算法?
MarkSweep 标记清除算法这个算法分为两个阶段,标记阶段:把垃圾内存标记出来,清除阶段:直接将垃圾
内存回收。
这种算法是比较简单的,但是有个很严重的问题,就是会产生大量的内存碎片。
Copying 拷贝算法
为了解决标记清除算法的内存碎片问题,就产生了拷贝算法。拷贝算法将内存分为
大小相等的两半,每次只使用其中一半。垃圾回收时,将当前这一块的存活对象全
部拷贝到另一半,然后当前这一半内存就可以直接清除。
这种算法没有内存碎片,但是他的问题就在于浪费空间。而且,他的效率跟存货对
象的个数有关。
MarkCompack 标记压缩算法为了解决拷贝算法的缺陷,就提出了标记压缩算法。这种算法在标记阶段跟标记清
除算法是一样的,但是在完成标记之后,不是直接清理垃圾内存,而是将存活对象
往一端移动,然后将端边界以外的所有内存直接清除。
这三种算法各有利弊,各自有各自的适合场景。
五、JVM有哪些垃圾回收器?他们都是怎么工作的?什么是STW?他都发生在哪些阶段?什么是三色标记?如何解决错标记和漏标记的问题?为什么要设计这么多的垃圾回收器?
STW:Stop-The-World。是在垃圾回收算法执行过程当中,需要将JVM内存冻结的一种状态。
在STW状态下,JAVA的所有线程都是停止执行的-GC线程除外,native 方法可以执行,但是,不能与JVM交互。GC各种算法优化的重点,就是减少STW,同时这也是JVM调优的重点。
JVM的垃圾回收器:
Serial 串行。整体过程比较简单,就像踢足球一样,需要GC时,直接暂停,GC完了再继续。 这个垃圾回收器,是早期垃圾回收器,只有一个线程执行GC。在多CPU架构下,性能就会下降严重。只适用于几十兆的内存空间。
Parallel 并行在串行基础上,增加多线程GC。PS+PO这种组合是JDK1.8默认的垃圾回收器。在
多CPU的架构下,性能会比Serial高很多。
CMS Concurrent Mark Sweep 核心思想,就是将STW打散,让一部分GC线程与用户线程并发执行。
整个GC过程分为四个阶段:
1、初始标记阶段:STW 只标记出根对象直接引用的对象。
2、并发标记:继续标记其他对象,与应用程序是并发执行。
3、重新标记: STW 对并发执行阶段的对象进行重新标记。
4、并发清除:并行。将产生的垃圾清除。清除过程中,应用程序又会不断的产生新的垃圾,叫做浮动垃圾。这些垃圾就要留到下一次GC过程中清除。
G1 Garbage First 垃圾优先他的内存模型是实际不分代,但是逻辑上是分代的。在内存模型中,对于堆内存就不再分老年代和新生代,而是划分成一个一个的小内存块,叫做Region。每个Region可以隶属于不同的年代。
GC分为四个阶段:
第一:初始标记 标记出GCRoot直接引用的对象。STW
第二:标记Region,通过RSet标记出上一个阶段标记的Region引用到的Old区Region。
第三:并发标记阶段:跟CMS的步骤是差不多的。只是遍历的范围不再是整个Old区,而只需要遍历第二步标记出来的Region。
第四:重新标记: 跟CMS中的重新标记过程是差不多的。
第五:垃圾清理:与CMS不同的是,G1可以采用拷贝算法,直接将整个Region中的对象拷贝到另一个Region。而这个阶段,G1只选择垃圾较多的Region来清理,并不是完全清理。
CMS的核心算法就是三色标记:
三色标记:是一种逻辑上的抽象。
将每个内存对象分成三种颜色:
黑色:表示自己和成员变量都已经标记完毕。
灰色:自己标记完了,但是成员变量还没有完全标记完。
白色:自己未标记完。
CMS通过增量标记 increment update 的方式来解决漏标的问题。
六、如何进行JVM调优?JVM参数有哪些?怎么查看一个JAVA进程的JVM参数?谈谈你了解的JVM参数。如果一个java程序每次运行一段时间后,就变得非常卡顿,你准备如何对他进行优化?
JVM调优主要就是通过定制JVM运行参数来提高JAVA应用程度的运行数据。
JVM参数大致可以分为三类:
1)标注指令: -开头,这些是所有的HotSpot都支持的参数。可以用java -help 打印出来。
2)非标准指令: -X开头,这些指令通常是跟特定的HotSpot版本对应的。可以用java -X 打印出来。
3)不稳定参数: -XX 开头,这一类参数是跟特定HotSpot版本对应的,并且变化非常大。详细的文档资料非常少。
在JDK1.8版本下,有几个常用的不稳定指令:
java -XX:+PrintCommandLineFlags : 查看当前命令的不稳定指令。
java -XX:+PrintFlagsInitial : 查看所有不稳定指令的默认值。
java -XX:+PrintFlagsFinal: 查看所有不稳定指令最终生效的实际值。
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