【进阶JVM】32个Java虚拟机知识点

本文来源:《从零开始带你成为JVM实战高手》

第二周答疑汇总

问题

既然栈帧存放了方法对应的局部变量的数据,也包括了方法执行的其它相关信息。

那为什么不把程序计算器那块记录执行的情况,也放在各个方法自己的栈帧里,而是要单独列一个程序计数区去存储呢?

答:这就是JVM设计者的设计思想了,因为程序计数器针对的是代码指令的执行,Java虚拟栈针对的是放方法的数据,一个是指令,一个是数据,分开设计

问题

思考题回答:什么情况下一个类会被回收?

  • 首先该类的所有实例(堆中)都已经被回收;

  • 其次该类的ClassLoader已经被回收;

  • 最后,对该类对应的Class对象没有任何引用。满足上面三个条件就可以回收该类了。

答:正解

问题

方法执行完后, 栈帧立马被出栈, 那该栈帧中的变量等数据是立马就被回收掉吗?还是需要等垃圾回收线程扫描到再回收掉?

答:出栈就没了

问题

如果把public static int flushInterval = Configuration.getInt("xxx");中的static去掉, 那后面的getInt是在什么时候执行的呢 ?

我自己测试了一下,好像是在构造方法之前执行的, 不明白这个到底属于什么阶段?

答:这是属于类的对象实例初始化的阶段

问题

双亲委派模型设计的出发点很重要,文章漏了。对于任意一个类,都需要由加载它的类加载器和这个类本身一同确立其在Java虚拟机中的唯一性,每一个类加载器,都拥有一个独立的类名称空间。

也就是说,判断2个类是否“相等”,只有在这2个类是由同一个类加载器加载的前提下才有意义

否则即使这2个类来源于同一个Class文件,被同一个虚拟机加载,只要加载它们的类加载器不同,这2个类必定不相等。

基于双亲委派模型设计,那么Java中基础的类,Object类似Object类重复多次的问题就不会存在了

因为经过层层传递,加载请求最终都会被Bootstrap ClassLoader所响应。加载的Object类也会只有一个

否则如果用户自己编写了一个java.lang.Object类,并把它放到了ClassPath中,会出现很多个Object类,这样Java类型体系中最最基础的行为都无法保证,应用程序也将一片混乱

答:这位同学非常不错,对jvm有一定的研究,不过我们第一周的文章,并不是说漏掉你说的这些点,而是我们的写作思路,是循序渐进,这点很重要。

如果在刚开始就给出大段这种说明,那么只有少数人会看懂,回到普通的那种学院派纯理论的知识传递方法了。

你说的很好,不过希望耐心跟着继续看,我们会有意把很多细节放在后面讲,循序渐进,保证很多小白同学都轻松学习,这点很重要。

问题

tomcat需要破坏双亲委派模型的原因:

  1. tomcat中的需要支持不同web应用依赖同一个第三方类库的不同版本,jar类库需要保证相互隔离;

  2. 同一个第三方类库的相同版本在不同web应用可以共享

  3. tomcat自身依赖的类库需要与应用依赖的类库隔离 (3)jsp需要支持修改后不用重启tomcat即可生效 为了上面类加载隔离和类更新不用重启,定制开发各种的类加载器

答:回答的非常好

问题

老师您好,我想问一下,我们的应用如果关掉,创建在堆中的对象,还有方法区的数据都还在吗?

答:应用关了,那么系统对应的JVM进程就没了,那JVM内存区域的数据就全没了

问题

请问老师:

  1. “实例对象都已经从Java堆内存里被回收”和“Class对象没有任何引用”是一个概念么?

  2. “ClassLoader已经被回收”,什么时候会回收?

答:

  1. 不是,Class对象代表类,如果你有变量引用了类的Class对象,那么就是有引用

  2. 比如你自定义的ClassLoader,本身就是个对象,一旦他没人再使用了,就会被垃圾回收

问题:引用Class对象的是该类的实例对象?还是其他什么?

答:比如用反射,可以获取一个对象的类的Class对象实例,比如Class clazz = replicaManager.getClass(),就可以通过replicaManager引用的对象,获取到ReplicaManager类的Class对象,那个clazz变量,就可以引用这个Class对象

问题

第二周打卡,跟上节奏。回答今日思考题:项目中托管给Spring管理的对象,带@Configration的配置对象,都是长期存在老年代。

自己定义那些pojo对象,如果不被定义为类对象就是朝生夕灭的,所以分配在年轻代里面。

答:非常好

问题

public void load(){ A a = new A(); a这个保存地址的变量是存在虚拟机栈的,这个方法执行完成后就销毁了,

那new A()这个对象是需要等待垃圾回收线程扫描后才回收吗?

还是和a这个变量同时回收?

答:对象要等待垃圾回收才销毁

问题

gc回收的是软引用,弱应用和虚引用,关于软引用和弱引用傻傻分不清,这两者有何异同,请指教

答:内存不够才会回收软引用对象,内存空间足够的话,不会回收软引用对象。弱引用不管内存空间够不够,只能撑到下次垃圾回收之前,就被会回收。

问题

思考题回答:目前的系统,大部分是spring容器的对象,spring默认单实例方式加载,这些对象可能会存在老年代中。

但是方法内部new出来的对象不会存活太长时间,方法结束,引用消息,对象也会在下一次gc被回收。

答:非常好

问题

类初始化时,变量引用的是new出来的对象,此时变量引用的对象会被实例化到堆内存吗?

答:会实例化放到堆内存

问题

老师好。我今天使用Java VisualVm看了一下,发现了一个问题,我配置的是-Xms4M -Xmx4M -Xmn2M。应该是年轻代2M 老年代2M。

写了一个while循环不断的在方法里创建临时变量对象,但是我发现当内存堆达到3m左右的时候,就发生了Minor GC,堆内存回到了2M,而不是4M的时候

理论上不应该是堆内存满了再Minor GC吗?

答:这个很正常的,因为后续第三周会讲新生代的内存结构,其实不是新生代全部占满才minor gc,是里面一块主要的内存区域满了,就minor gc

问题

打卡。做项目时候没有关注系统压力,主要是考虑功能怎么现实,然后按时交付测试。以后可以按老师今天这个思路去估算一下系统压力了。

答:是的,如果没合理估算内存压力,没合理设置jvm内存大小,那么上线之后,可能会发现频繁gc问题,导致系统卡顿,这是jvm优化的第一步,合理估算业务压力,合理设置内存大小

问题

案例总结:

1. 分析系统压力点在哪里?

2. 压力点的每秒请求数?

3. 每个请求耗时?

4. 每个请求消耗的内存?

5. 整个系统的所有请求重复1-4。

6. 算出部署多少台机器?每个机器多少内存?

思考题作答: 平时工作中很少这样预估系统压力,一般我的做法都是部署上去后分配一个堆内存,然后测试时再去监控GC的频率做适当调整。

这样做确实很被动,很多时候上线后发现和测试的GC频率差太多,以后试试老师这种估算方法。

答:非常好

问题

上次发生内存溢出,我们搞到凌晨5点多,最后我们老大调大了堆内存解决的,说是由于使用过多的静态内部类,有地方引用到无法释放导致的,不过我现在还没有明白为啥?

答:学完这个专栏,你也能掌握这种能力

问题

这篇文字最重要的收获是分析处理问题的思路,分解然后一步一步分析处理。赞。

答:是的,思路非常的重要,按照这个思路来,你们自己也能做jvm内存压力预估,系统上线前,合理设置一个内存大小

问题

是不是不应该在高峰期的时候让系统进行垃圾回收,这样会造成STW。老师你们线上系统会考虑在低峰期手动触发垃圾回收么?

答:建议不要手动触发,依托合理的内存设置以及参数优化,让系统自行运转

问题

是不是应该通过老师说的估算方式,尽量设大新生代 ,让系统在高峰期不产生gc?

答:是的,尽量是这样

问题

老师,那不管三七二十一,在内存大的条件下,多分配给新生代就好了,如果不行就加内存?

答:那你就浪费机器资源,要合理评估,不需要大内存,就用小内存就可以了

问题

1、支付系统高分期需要处理的请求是是不是应该这么算:

100万 / (24 * 3600) ≈ 12,根据28法则,大部分请求发生在中午12点到13点以及晚上的18点到19点

所以 80万请求 / (2 * 3600) ≈ 111,即算出如果单台每秒大概是100多个请求

2、还有就是在完整的支付系统内存占用需要进行预估中,你提到“可以把之前的计算结果扩大10倍~20倍。

也就是说,每秒除了内存里创建的支付订单对象还创建数十种对象” 这里如果要计算的话之前的计算结果是 30 * 500字节 * 20倍 = 300000字节=300KB 是这么算吗?

答:没错的,这是大致估算的方法

问题

老师 您这儿的案例中提到,一个支付请求需要1s中,30个请求也是1s钟,那是不是可以理解为开了30个线程同时并发处理支付请求入库?

答:就是这个意思

问题

文章中写的:

“可能你每秒过来的1000笔交易,不再是1秒就可以处理完毕了,因为压力骤增,会导致你的系统性能下降,可能偶尔会出现每个请求处理完毕需要几秒钟”

老师,这里说的压力骤增是磁盘读写压力吗还是内存CPU压力,出行每个请求处理完毕需要几秒这里是写入压力吗?与网络有关吗?谢谢

答:都有可能,主要是CPU负载过高,会导致高并发下每个请求的处理性能直线下降,还有网络问题也会有

问题

我们订单一天二百多万,线上正常每秒产生也应该在1M以上,xmn2048,xmx8192,本来半个多小时一次minor gc

扩大一百倍,不到一分钟一次,应该会出现案例中的问题,老年代会频繁gc,不过我们有6g老年代,达到full gc应该时间会稍微长点

答:自己分析的非常好,掌握这个方法了

问题

老师, 可以说下, 为什么并发上来了, 压力就会剧增嘛? 哪些方面的压力.

答:并发上来之后,内存、网络带宽、磁盘IO、数据库,都是系统的瓶颈,比如网络带宽打满,你的请求就会排队卡住,磁盘IO变满,数据库性能下降,都会导致请求处理慢几十倍

问题

您好,我有一个问题,就是main函数中创建了对象,这个对象在堆中开启空间,那么如果这个对象中有成员变量,这个成员变量是存在哪里?成员变量的引用存在哪里

答:成员变量也是在堆内存里的

问题

老师我上网查了一下资料,把问题弄明白了。Test.class是被加载了,但是并没有 执行初始化步骤。

课程中提到了类加载的时机,但是没有提到类初始化的时机,我把一直理解类的 加载->验证->准备->解析->初始化是一个连续的动作,以为类一旦加载必定 会立即初始化。

补充类初始化的时机如下:

  1. 当创建某个类的新实例时(如通过new或者反射,克隆,反序列化等)

  2. 当调用某个类的静态方法时

  3. 当使用某个类或接口的静态字段时

  4. 调用Java API中的某些反射方法时,比如类Class中的方法,或者java.lang.reflect中的类的方法时

  5. 当初始化某个子类时

  6. 当虚拟机启动某个被标明为启动类的类(即包含main方法的那个类) 所以System.ou.println(Test.class)不满足上面6种情况,也就没有做初始化

答:对的,就是这样

问题

老师 假如Kafka类里面 声明一个实例变量 private ReplicaFetcher = new ... 这个实例变量放在哪个区

答:实例变量就在堆内存里

问题

老师 根据示例代码, 我做了以下jvm参数配置:-Xms10m -Xmx10m, 然后在visualVM里跟踪堆栈使用情况。

十分诧异的现象是:在while true循环中,也就是执行fetchFromRemote的时候, 新生代大小一直在有规律的增长,然后不停的minor GC, 每次GC(而不是等到15次以后),老年代都会相应的增长一点。

我的问题是,使新生代增长的到底是什么对象?GC时又是什么对象跑到老年代里去了?

按我的理解,fetcher对象应该有且只有一份实例,而且while循环中,不会生成新的对象,

最初,新生代里有一份fetcher,然后第16次minor GC的时候,fetcher被转移到老年代, 无论如何,新生代和老年代都不会不断增长。

所以,是不是有什么我不知道的对象混了进去,导致新生代不断增长?

答:新生代到老年代转移的机制不只是年龄一种,还有别的,下周会详细说明

问题

老师,每个订单处理时间是1秒和10秒,10秒的就要比1秒的要多加内存吗?请问是怎样的逻辑?能否量化?

答:那你得计算一下,你的内存每秒被使用的速度,根据这个来规划内存大小

还有你要是10秒一个请求,可能内存里累计起来会有大量对象没法释放,会导致瞬间新生代被打满

而且大量对象没法回收,然后全部去老年代,然后老年代也很快就满了,最后内存不够,很快就内存溢出了

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