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全网讲的最好的jvm内存结构底层原理分析视频-优秀视频

JDK体系结构

大家直接看视频就好了,不要看文章后面的内容,我这里仅仅是为了自己方便,对视频进行了一点截图。

目标

  • 理解GC roots
  • 理解栈中的操作数栈
  • jvm虚拟机原理
  • java 虚拟机的调优(java 虚拟机调优的目的减少stw时间)
  • Eden伊甸园区、Survivor区(理解代年龄+1是如何形成)
  • 理解full gc时,为什么会触发stw

JDK体系结构

java hello world 字节码


java hello world

java虚拟机简单图
程序计数器说白了就是java运行是代码运行到的行号或运行内存位置的映射值。主要作用是操作系统是多进程+多线程,所有必须记录下程序运行的位置。当cpu把某进程挂起,去运行其他进程,然后切换回来时根据程序计数器的值,继续运行。


java虚拟机简单图

堆用途


堆用途

栈管理线程或进程的运行空间

栈管理线程运行空间

java虚拟机中的栈与数据结构中的栈的区别
数据结构中栈是用于存储数据--先进后出;java的方法在虚拟栈中也是先进后出,只不过它代表一个运行内存区域,也就是说java虚拟用数据结构中的栈概念在存放运行代码。
栈帧:是栈内存区域对应的方法栈帧区域,包括存储方法的局部变量


栈帧理解图例
java虚拟的方法在栈中也是先进后出

栈帧中的几个区域
局部变量表
操作数栈
动态连接
方法出口:存放父方法调用运行的位置

栈帧中的几个区域
操作数栈

操作出栈.gif
image.png

堆与栈之间的关系:栈中指针指向堆不同的内存区域


堆与栈之间的关系

方法区(元空间),oracle早期版本的jdk称为原生代,主要存放静态常量+静态变量+类元信息(即类的名称+方法+变量+指令码等)。也是一大推指向堆地址的指针。


image.png

本地方法:本地方法是一下native方法,即底层实现是c或c++
本地方法栈:就是用于存放native方法的内存空间就是放在本地方法栈中去


java虚拟机中的堆
java 虚拟机的调优主要就是调堆内存
堆内=年轻代+老年代(默认情况下老年代占2/3空间)
年轻代=survivor区+Eden伊甸园区
new 出来的对象就是放在Eden区
Eden区放满对象后——>通过minor gc(年轻gc)回收没有指针指向的垃圾对象

image.png

可达性分析算法:将GC Roots对象作为起点,从这些节点开始向下搜索引用的对象,找到的对象都标记为非垃圾对象,其余未标记的对象就是垃圾对象。
gc roots 根节点:线程栈的本地变量、静态变量、本地方法栈的变量等等


gc roots

对象分代年龄存储在对象头


image.png

当分代年龄到达一定程度(如15代),则会被直接迁移到老年代
当老年代也被放满时,java虚拟机会执行一次gc(full gc)


java jdk jvisualvm命令

image.png

默认没有Virsual GC插件--可以自己去安装一下插件
jvisualvm安装visualgc插件--java.net网站已关闭
默认没有Virsual GC插件

jvisualvm-插件

jvisualvm-插件.gif

java 虚拟机调优的目的
执行gc 会触发STW(stop the work停止所有事件),比如web 的stw即停止响应客户端请求,即挂起或暂停所有进程,让gc专心处理垃圾回收。
java虚拟机调优的目的是尽量减少stw的次数

亿级流量的电商jvm参数调优
亿级流量的电商jvm参数调优2
亿级流量的电商jvm参数调优3
亿级流量的电商jvm参数调优4

留意gc 的动态年龄判断 ,即一个对象超过Survivor区的一半,就会被之间迁移到老年代。

亿级流量的电商jvm参数调优5

-Xmn:年轻代大小设置
-Xms:堆大小设置


其他资料
oracle官方Java 虚拟机文档
Java Run-Time Data Areas-翻译
JVM 字节码指令手册 - 查看 Java 字节码
javap 可以把java.class文件反汇编为java汇编文件
JVM指令手册-或java汇编手册
JVM优化之 -Xss -Xms -Xmx -Xmn 参数设置
了解一下,Android 10中的ART虚拟机

理解Android进程创建流程-Gityuan

jvm8官方文档翻译

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