深入理解JVM
深入分析JVM的优点与缺点
深入分析JVM的优点与缺点JVM(Java虚拟机)是一种在计算机上运行Java字节码的虚拟机,它具有许多优点和一些缺点。
本文将深入分析JVM的优势和不足之处,具体如下:优点:1. 跨平台性:JVM是为Java程序设计语言而创建的虚拟机,可以在不同的操作系统上运行Java程序,无需重新编写或修改代码。
这种跨平台性使得Java成为一种非常流行的编程语言。
2.内存管理:JVM提供了自动内存管理,通过垃圾回收器自动处理内存分配和释放,这样程序员就不需要手动管理内存,减轻了开发人员的负担并且避免了常见的内存泄漏和溢出问题。
3.安全性:通过安全沙箱机制,JVM可以在程序执行期间限制程序对底层系统资源的访问。
这样可以防止恶意软件和病毒对计算机的破坏,提高了安全性。
4. 高可移植性:由于JVM的跨平台性,Java程序一旦在一个平台上编写和测试完成,就可以在其他平台上运行,无需重新编写和调试代码。
5. 高性能:尽管Java是解释型语言,但JVM使用即时编译器(JIT)将Java字节码直接编译成机器码,从而提高了程序的执行效率。
JIT编译器可以对热点代码进行优化,提供接近于本地代码执行的性能。
不足之处:1.内存消耗:JVM启动和运行需要占用较大的内存,而且由于垃圾回收机制,JVM的内存占用也较高。
在一些资源有限的环境中,这可能导致问题。
2. 执行速度:虽然JIT编译器可以提高Java程序的执行速度,但与本地代码相比,Java程序的执行速度仍然较慢。
这一点在对实时性要求较高的应用程序中可能会成为问题。
3.配置复杂性:由于JVM的各种配置选项和优化参数较多,使得调优和优化JVM变得复杂。
不正确的配置可能导致性能下降或其他问题。
4.学习成本:相对于其他编程语言和平台,学习和理解JVM的工作原理和内部机制可能需要更多的时间和精力。
5. 移植性限制:尽管JVM使得Java程序具有高度可移植性,但一些情况下,特定平台的限制或特性可能会对Java程序的移植性产生一些限制。
介绍jvm的书 -回复
介绍jvm的书-回复
以下是一些关于Java虚拟机(JVM)的书籍推荐:
1.《深入理解Java虚拟机:JVM高级特性与最佳实践》(作者:周志明)这本书详细介绍了JVM的工作原理和性能优化方法,适合对JVM有一定了解并希望深入了解的读者。
2.《Java虚拟机规范》(作者:Oracle公司)
这是官方发布的JVM规范文档,详细描述了JVM的实现细节和标准规定,适合需要深入研究JVM内部机制的读者。
3.《Java并发编程实战》(作者:Brian Goetz等)
虽然不是专门介绍JVM的书,但是书中讨论了很多与JVM相关的并发编程问题,并提供了很多实用的解决方案。
4.《Effective Java》(作者:Joshua Bloch)
这也是一本非专门介绍JVM的书,但是其中包含了大量关于如何编写高效、可维护的Java代码的建议,这些建议对于理解和使用JVM都非常有帮助。
JVM内存设置方法
JVM内存设置方法JVM(Java虚拟机)是Java程序的运行环境,它负责执行Java字节码,并管理程序的内存。
在运行Java程序时,合理地设置JVM的内存大小是非常重要的,它会影响程序的性能和稳定性。
下面是一些关于JVM内存设置的方法和注意事项:1. 初始堆大小(-Xms)和最大堆大小(-Xmx):初始堆大小指定了JVM初始时分配的堆内存大小,最大堆大小则指定了堆内存的上限。
可以通过在启动命令中加上-Xms和-Xmx参数来设置堆内存大小,例如:```java -Xms256m -Xmx512m MyApp```这样就设置了初始堆大小为256MB,最大堆大小为512MB。
2.堆内存的大小选择:堆内存的大小应根据应用程序的需求和服务器硬件条件来选择。
如果堆内存过小,可能会导致OutOfMemoryError;如果堆内存过大,可能会导致频繁的垃圾回收,影响程序的性能。
可以通过监控JVM的堆使用情况来判断是否需要调整堆内存的大小。
可以使用JVM自带的JVisualVM工具或第三方的工具如G1GC日志分析工具进行监控。
3.堆内存的分代设置:堆内存分为新生代(Young Generation)、老年代(Old Generation)和永久代(Permanent Generation,JDK8及之前的版本)/元空间(Metaspace,JDK8及之后的版本)。
新生代用于存储新创建的对象,老年代用于存储长时间存活的对象,永久代/元空间用于存储类和方法等信息。
可以通过设置堆内存的分代比例来调整堆内存的大小,例如:```-XX:NewRatio=2```这样就将堆内存的新生代和老年代的大小比例设置为1:2、可以根据应用程序的特点和需求进行调整。
4.非堆内存的设置:非堆内存包括方法区、直接内存等。
可以通过设置参数来调整非堆内存的大小,例如:```-XX:MaxMetaspaceSize=256m```这样就设置了元空间的最大大小为256MB。
jvm 的执行流程
jvm 的执行流程JVM的执行流程JVM(Java虚拟机)是Java语言的核心,它负责将Java源代码编译后的字节码文件解释执行。
JVM的执行流程可以分为加载、验证、准备、解析、初始化、使用和卸载等阶段。
1. 加载加载是JVM执行流程的第一步,它负责将字节码文件加载到内存中。
首先,JVM会通过类加载器(ClassLoader)找到并加载字节码文件。
类加载器会根据类的全限定名查找并加载相应的字节码文件。
一旦字节码文件被加载到内存中,JVM会创建一个代表该类的Class对象,并将其存放在方法区中。
2. 验证验证是JVM执行流程中的第二步,它主要负责验证加载的字节码文件的正确性和安全性。
在验证阶段,JVM会对字节码文件进行各种检查,包括文件格式的验证、语义的验证、字节码的验证和符号引用的验证。
通过验证,JVM可以确保加载的字节码文件是合法且安全的,以防止恶意代码对系统造成损害。
3. 准备准备是JVM执行流程的第三步,它主要负责为类的静态变量分配内存并设置初始值。
在准备阶段,JVM会为每个类的静态变量在方法区中分配内存,并根据变量的类型设置初始值。
这些初始值通常是Java语言中的默认值,如0、null、false等。
4. 解析解析是JVM执行流程的第四步,它主要负责将符号引用解析为直接引用。
在解析阶段,JVM会将字节码文件中的符号引用转换为直接引用,以便后续的内存访问操作。
符号引用是一种符号化的引用,它通过名称来标识一个目标,而直接引用则是一个指向目标的具体指针或偏移量。
5. 初始化初始化是JVM执行流程的第五步,它主要负责执行类的初始化代码。
在初始化阶段,JVM会按照程序的顺序执行类的静态代码块和静态变量的赋值语句。
类的初始化是在首次使用该类之前进行的,它保证了类的静态变量在使用之前已经被正确初始化。
6. 使用使用是JVM执行流程的第六步,它主要负责执行程序代码。
在使用阶段,JVM会按照程序的逻辑顺序执行字节码指令,包括方法调用、变量操作、控制流程等。
jvm的工作流程
jvm的工作流程JVM的工作流程一、概述JVM(Java Virtual Machine)是Java虚拟机的缩写,它是Java 语言的核心和基础。
JVM的工作流程是指在程序运行过程中,JVM 如何将Java源代码编译成可执行的机器码并运行的整个过程。
本文将详细介绍JVM的工作流程。
二、Java源代码编译在JVM的工作流程中,首先需要将Java源代码编译成字节码文件(.class文件)。
Java源代码由Java编译器(javac)编译成字节码,字节码是一种中间编译语言,具有与特定平台无关的特性。
三、类加载在JVM的工作流程中,类加载是指将字节码文件加载到JVM中并转换成Java能够识别的数据结构。
JVM通过类加载器(ClassLoader)来完成类的加载工作。
类加载器将字节码文件加载到JVM的方法区中,并在堆区中创建一个Class对象来表示该类。
四、字节码解释与执行在JVM的工作流程中,字节码解释与执行是JVM的核心功能。
JVM通过解释器将字节码指令逐条解释成对应的机器码并执行。
解释器负责解释字节码并执行相应的操作,将结果保存在操作数栈和局部变量表中。
五、即时编译在JVM的工作流程中,即时编译是JVM的优化手段之一。
即时编译器(Just-In-Time Compiler,JIT)将热点代码(频繁执行的代码)编译成本地机器码,以提高程序的执行效率。
即时编译器可以根据代码的执行情况来进行优化,将频繁执行的代码编译成机器码后再执行,从而提高程序的性能。
六、垃圾回收在JVM的工作流程中,垃圾回收是JVM的另一个重要功能。
垃圾回收器(Garbage Collector,GC)负责回收不再使用的内存空间,释放给其他程序使用。
垃圾回收器通过标记-清除、复制、标记-整理等算法来回收内存。
垃圾回收器可以自动管理内存,减少程序员的内存管理工作。
七、内存模型在JVM的工作流程中,内存模型是JVM的基础。
JVM将内存划分为不同的区域,包括方法区、堆区、栈区和本地方法栈等。
jvm non heap 默认值
jvm non heap 默认值Java虚拟机(Java Virtual Machine,简称JVM)是Java平台的核心组件之一,负责执行Java字节码。
JVM管理着Java应用程序的内存,其中包括堆内存(Heap)和非堆内存(Non-Heap)。
本文将重点探讨JVM的非堆内存,并讨论其默认值。
1. 概述非堆内存指的是JVM中用于存放类信息、常量池、静态变量等数据的内存空间。
与堆内存不同的是,非堆内存的内存空间是JVM自行管理的,不会进行垃圾回收。
2. 非堆内存的分类在JVM中,非堆内存主要分为两类:永久代(Permanent Generation)和元空间(Metaspace)。
2.1 永久代(已过时)永久代是Java 7及更早版本中用于存储类信息、常量池等内容的内存区域。
它的大小由`-XX:PermSize`和`-XX:MaxPermSize`参数控制,默认的初始大小为20MB,最大大小为64MB。
然而,永久代在JVM中存在多种问题,例如内存泄漏和内存溢出等。
因此,自Java 8开始,永久代被元空间所取代。
2.2 元空间元空间是Java 8及更高版本中引入的非堆内存区域,用于存储类信息、常量池等内容。
与永久代不同的是,元空间的大小不再受限于固定的堆内存大小,而是可以根据应用程序的需要进行动态调整。
元空间的大小由`-XX:MetaSpaceSize`和`-XX:MaxMetaspaceSize`参数控制,默认的初始大小为21MB,最大大小为无限制(Unlimited)。
3. 非堆内存默认值在大多数情况下,JVM的非堆内存默认值已经足够满足常规的Java应用程序需求。
然而,在某些特殊情况下,可能需要调整非堆内存的默认值以提升性能或解决特定的问题。
3.1 Java虚拟机默认值在没有显式指定非堆内存相关参数的情况下,JVM的默认非堆内存大小的设置如下:- 在Java 7及更早版本中,默认的非堆内存大小为20MB,即永久代的初始大小。
jvm内存模型面试题
jvm内存模型面试题JVM(Java Virtual Machine)是Java编程语言的运行环境,它负责将Java字节码解释成特定平台的机器指令并执行。
JVM内存模型是JVM运行时的核心组成部分,它定义了Java程序在JVM中如何分配和使用内存。
本文将围绕JVM内存模型展开讨论,并回答一些与之相关的面试题。
一、Java内存区域的划分JVM内存模型将所有的内存划分为以下几个区域:1. 程序计数器(Program Counter Register):用于标记当前线程所执行的字节码指令的地址。
2. Java虚拟机栈(Java Virtual Machine Stacks):每个线程在运行期间都会创建一个栈用于存储局部变量、操作数栈、动态链接、方法出口等信息。
3. 本地方法栈(Native Method Stack):与Java虚拟机栈类似,用于支持本地方法的调用。
4. Java堆(Java Heap):被所有线程共享的内存区域,用于存储对象实例和数组。
5. 方法区(Method Area):也称为永久代(Permanent Generation),用于存储已被加载的类信息、常量、静态变量、即时编译器编译后的代码等数据。
6. 运行时常量池(Runtime Constant Pool):方法区的一部分,用于存放编译期生成的各种字面量和符号引用。
7. 直接内存(Direct Memory):不是JVM运行时数据区的一部分,但是被频繁使用,并且可以通过设置-Xmx和-Xms控制其大小。
二、面试题1. 什么是Java虚拟机栈?它与堆有什么区别?Java虚拟机栈是线程私有的,用于存储线程执行方法的信息。
每个方法在执行时都会创建一个栈帧,栈帧包含了局部变量表、操作数栈、动态链接、方法出口等信息。
而Java堆是所有线程共享的,用于存储对象实例和数组。
2. 什么是方法区?它与堆有什么区别?方法区是JVM的一个逻辑区域,用于存储已被加载的类信息、常量、静态变量、即时编译器编译后的代码等数据。
jvm常用调优参数
jvm常用调优参数
JVM是JavaVirtualMachine的缩写,是Java程序运行的核心。
JVM的调优是优化Java应用程序性能的重要一环,其中调优参数的合理设置是关键。
以下是常用的JVM调优参数:
1. -Xms:设置JVM的初始内存大小,默认为物理内存的
1/64。
2. -Xmx:设置JVM的最大内存大小,超出该内存大小后会触发垃圾回收。
3. -Xmn:设置年轻代的大小,一般设置为总内存的1/3或
1/4。
4. -XX:SurvivorRatio:设置年轻代中Eden区和Survivor区的比例,默认值为8。
5. -XX:NewRatio:设置新生代和老年代的比例,默认值为2。
6. -XX:MaxPermSize:设置永久代的大小,一般设置为
256MB。
7. -XX:+UseConcMarkSweepGC:使用CMS垃圾回收器,可以减少内存抖动。
8. -XX:+UseParallelGC:使用并行垃圾回收器,可提高垃圾回收效率。
9. -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError:当JVM内存溢出时,生成堆转储文件。
10. -XX:+PrintGCDetails:打印垃圾回收的详细信息。
以上是常用的JVM调优参数,通过合理地设置参数,可以优化Java应用程序的性能。
java8 jvm参数
java8 jvm参数Java 8 JVM参数在Java开发中,JVM(Java Virtual Machine)参数是非常重要的一部分,它可以对Java程序的性能和行为进行调优和配置。
本文将介绍一些常用的Java 8 JVM参数,并讨论它们的作用和用法。
一、堆内存参数1. -Xms:指定JVM的初始堆内存大小。
比如,-Xms512m表示初始堆内存为512MB。
2. -Xmx:指定JVM的最大堆内存大小。
比如,-Xmx1024m表示最大堆内存为1GB。
3. -Xmn:指定JVM的新生代内存大小。
新生代内存主要用于存放新创建的对象。
比如,-Xmn256m表示新生代内存为256MB。
4. -XX:NewRatio:指定新生代和老年代内存的比例。
默认值为2,表示新生代和老年代的比例为1:2。
5. -XX:SurvivorRatio:指定Eden区和Survivor区的比例。
默认值为8,表示Eden区和Survivor区的比例为8:1。
二、垃圾回收参数1. -XX:+UseSerialGC:使用串行垃圾回收器。
适用于单线程环境,对于小型应用或测试环境比较适用。
2. -XX:+UseParallelGC:使用并行垃圾回收器。
适用于多核处理器环境,可以充分利用多核的性能。
3. -XX:+UseConcMarkSweepGC:使用CMS(Concurrent Mark Sweep)垃圾回收器。
适用于对响应时间有较高要求的场景,能够减少垃圾回收暂停时间。
4. -XX:+UseG1GC:使用G1(Garbage First)垃圾回收器。
适用于大内存应用和服务器环境,能够更好地管理堆内存。
5. -XX:MaxGCPauseMillis:设置垃圾回收暂停时间的目标值。
默认值为200ms。
三、调优参数1. -XX:MetaspaceSize:指定元空间(Metaspace)的初始大小。
元空间主要用于存放类的元数据信息。
jvm监控指标
jvm监控指标JVM(Java虚拟机)监控指标是用于监控JVM的性能、健康状况和资源利用率的指标。
这些指标对于JVM的管理和调优非常重要。
以下是一些常见的JVM监控指标,可以帮助开发人员和系统管理员更好地了解JVM的运行情况。
1.内存使用-堆内存使用情况:包括堆内存的大小、已使用的堆内存量以及垃圾回收的情况。
-非堆内存使用情况:包括非堆内存的大小、已使用的非堆内存量。
-GC统计信息:包括GC的次数、时间、暂停时间等。
2.类加载-已加载的类数量:显示当前已加载的类的数量。
-类加载的时间:显示类加载的时间,可以帮助识别潜在的性能问题。
3.线程-活跃线程数量:显示当前活跃的线程数目。
-线程CPU时间:显示线程的CPU使用时间,可以帮助识别线程是否过于繁忙。
4.垃圾回收(GC)-GC时间:显示GC的时间,包括GC的总时间、平均每次GC的时间等。
-对象的分配速率:显示JVM每秒钟分配对象的速率。
5.文件描述符-打开的文件描述符数量:显示已打开的文件描述符的数量,可以帮助检测是否存在文件句柄泄漏。
6.CPU使用率-JVM的CPU使用率:显示JVM的CPU使用率,可以帮助识别JVM是否过于繁忙。
7.网络IO-网络IO的吞吐量:显示网络数据的传输速率。
-网络连接数量:显示已建立的网络连接数量。
8.磁盘IO-磁盘IO的吞吐量:显示磁盘数据读写的速率。
-磁盘空间使用情况:显示磁盘使用量、剩余空间等。
9.JVM运行状态-JVM运行时间:显示JVM已运行的时间。
-JVM进程ID:显示JVM的进程ID。
10.错误和异常-异常数量:显示抛出的异常数量。
-错误数量:显示发生的错误数量。
这些监控指标可以通过不同的工具和技术来收集和分析,比如使用JMX,可以通过JConsole、Java Mission Control等工具来监控JVM。
此外,还有很多第三方监控工具,比如VisualVM、Grafana等,可以提供更丰富的监控指标和可视化图表,帮助开发人员和系统管理员更好地了解JVM的运行情况,以便进行调优和故障排查。
jvm 的原理
jvm 的原理JVM(Java Virtual Machine)是一种能够执行Java字节码的虚拟机。
它是Java技术的核心,负责将Java源代码编译为平台无关的字节码,并在不同的操作系统上执行这些字节码。
JVM的原理可以简单概括为以下几个方面:1. 类加载:JVM首先通过类加载器加载Java源代码编译生成的字节码文件。
类加载器将字节码文件加载到JVM中,并解析字节码文件的结构,创建对应的类模板。
2. 内存管理:JVM将内存划分为不同的区域,包括堆、栈、方法区等。
其中,堆是用于存储对象实例的区域,栈用于存储方法的调用栈,方法区则存储类的元数据信息。
JVM通过垃圾回收机制自动管理堆内存,释放不再使用的对象。
3. 即时编译:JVM在执行字节码时,会将热点代码(即频繁执行的代码)通过即时编译器(Just-In-Time Compiler)编译为本地机器码,以提高执行效率。
即时编译器会根据运行时的情况进行优化,如方法内联、循环展开等。
4. 解释执行:对于非热点代码,JVM会使用解释器将字节码逐条解释执行。
解释器将字节码转换为机器码并执行,但执行效率相对较低。
5. 安全机制:JVM提供了安全管理器(Security Manager)来保护系统安全。
安全管理器可以控制JVM对外部资源的访问权限,防止恶意代码对系统造成破坏。
6. 异常处理:JVM提供了异常处理机制来处理程序中的异常情况。
当程序发生异常时,JVM会根据异常处理器(Exception Handler)的配置,选择相应的处理方式,如打印异常信息、捕获并处理异常等。
7. 多线程支持:JVM支持多线程并发执行。
它通过线程调度器(Thread Scheduler)来调度各个线程的执行顺序,实现多线程的并发执行。
8. 跨平台性:由于JVM将字节码作为中间语言,可以在不同的操作系统上执行Java程序。
这使得Java具有较好的跨平台性,只需在不同平台上安装对应的JVM即可。
java jvm堆内存扩容机制以及缩容机制
一、介绍Java虚拟机(JVM)是一种能够在计算机上运行Java程序的虚拟机。
在Java应用程序运行的过程中,JVM会使用堆内存来存储对象实例。
堆内存的大小会直接影响程序的性能和稳定性。
了解JVM堆内存的扩容机制以及缩容机制对于Java开发人员来说是非常重要的。
二、堆内存的扩容机制1. 初始内存和最大内存在启动Java程序时,可以通过设置参数-Xms和-Xmx来指定JVM堆内存的初始大小和最大大小。
初始内存指定JVM堆内存的初始大小,最大内存指定JVM堆内存的最大大小。
当JVM启动时,会先分配初始内存,并且在应用程序运行中达到初始内存的上限时,堆内存会自动扩容。
当堆内存扩容达到最大内存时,程序会抛出内存溢出错误。
2. 自动扩容JVM堆内存的自动扩容是由垃圾回收器(GC)来完成的。
当堆内存中的对象实例占用的空间超过了当前内存的剩余空间时,GC会触发一次垃圾回收操作,释放部分无用对象实例的内存空间,从而使堆内存得以扩容。
这种自动扩容机制可以有效地避免了由于堆内存空间不足而导致的程序性能下降或者程序崩溃的情况。
三、堆内存的缩容机制1. 内存回收JVM堆内存的缩容机制是由GC和虚拟机内部的内存管理器来完成的。
当堆内存中的对象实例占用的空间下降到一定程度时,内存管理器会自动触发一次内存回收操作,将不再使用的内存空间释放出来,从而使堆内存得以缩容。
这种自动缩容机制可以帮助程序及时释放不再使用的内存空间,提高堆内存的利用率,从而提升程序的性能和稳定性。
2. 手动内存回收除了自动内存回收之外,开发人员也可以通过调用System.gc()方法手动触发一次垃圾回收操作,来释放不再使用的内存空间。
这种手动的内存回收操作也可以帮助程序及时释放内存空间,提高程序的性能和稳定性。
四、总结JVM堆内存的扩容机制和缩容机制是保障Java程序高性能和稳定运行的重要环节。
通过合理设置初始内存和最大内存参数,以及合理使用垃圾回收器和内存管理器,可以有效地管理JVM堆内存的扩容和缩容,从而提高程序的性能和稳定性。
Java架构师的岗位职责
Java架构师的岗位职责Java架构师的岗位职责1职责:1、负责系统架构设计工作,并对相关应用架构规划进行建议、评价及落实执行。
2、负责核心开发技术的攻关,组织解决项目开发过程中的技术难题。
3、负责软件产品和项目的技术路线研究和制定。
4、负责系统优化,能准确捕捉系统性能瓶颈,并提出解决方案。
5、参与数据库设计工作。
6、参与制定软件设计开发规范。
7、参与设计开发的评审、互查和讨论会。
任职资格1、计算机科学或相关专业,统招本科以上学历。
2、具备软件系统架构的分析和设计能力以及软件开发的`计划和监控能力。
3、精通Java语言,具有Windows、Linux、Unix系统环境下的应用软件开发经验。
熟悉主流技术框架的原理与方法。
4、至少五年应用软件公司软件系统架构和设计的工作经验。
5、思维敏捷、具有创新精神和意识,具有独立专研精神,善于学习,善于沟通,富有团队精神,能够承担压力。
Java架构师的岗位职责2职责:1、负责Java/BS系统总体设计:应用架构设计、开发框架搭建、开发规范制定,指导团队进行业务模块代码编写;2、优化现有架构,设计的新架构,解决现有技术架构的瓶颈;协助解决平台中升级事件的技术问题;3、负责建立高效的设计、开发和测试的辅助软件工具环境;3、进行系统技术平台的选型和评估新技术的.可行性;4、参与需求评审,主导技术方案编写,有一定的项目及团队协作能力。
任职要求:1. 本科及以上学历,计算机,软件工程及相关专业,本科5年以上JAVA开发经验;2. 熟练掌握java技术,对多线程、数据结构有清晰的认识;3. 熟悉JVM原理,熟悉高并发的网络架构和分布式系统;4. 熟悉Oracle等数据库,有实际应用开发经验;5. 具有较强的编程能力,能够完成较复杂的交互流程设计和实现,具备良好的编程习惯,能够编写高质量技术文档;6. 熟悉开源框架如Struts2、WebService、mybatis、springMVC,spring boot 等;7. 需要较强的逻辑分析、数据分析、问题排查能力,沟通能力,工作主动,学习能力强。
jvm分代回收机制
有关“JVM”的分代回收机制
JVM的分代回收机制是根据对象在内存中的存活时间来划分的,有关“JVM”的分代回收机制如下:
1.年轻代(Young Generation):年轻代是JVM堆内存中存储短期存活对象的地方。
当一
个对象被创建时,它会被分配到年轻代中。
年轻代分为两个区:Eden区和Survivor 区。
当Eden区满时,还存活的对象将被复制到Survivor区(两个中的一个),当这个Survivor区满时,此区的存活对象将被复制到另外一个Survivor区,当这个Survivor区也满了的时候,从第一个Survivor区复制过来的并且此时还存活的对象,将被复制到老年代(Old Generation)。
2.老年代(Old Generation):老年代是JVM堆内存中存储长期存活对象的地方。
当年轻
代中的对象经过多次垃圾回收后仍然存活时,它们会被移动到老年代中。
老年代的回收频率相对较低,因为其中存储的都是生命周期较长的对象。
3.持久代(Permanent Generation):持久代主要用于存储Java类、方法等信息。
在JDK8
及以后的版本中,持久代被元空间(Metaspace)替代。
JVM的分代回收机制主要是根据对象的存活时间来划分的,不同的代采取不同的垃圾回收策略。
在年轻代中,由于对象生命周期较短,因此回收频率较高,采用的是复制回收机制。
而在老年代中,由于对象生命周期较长,因此回收频率较低,采用的是标记压缩算法回收。
这种分代回收机制可以提高垃圾回收的效率和性能。
jvm 向os申请内存的机制
JVM(Java虚拟机)是Java程序的运行评台,它负责将Java字节码转换为机器码并在操作系统上运行。
在JVM的运行过程中,内存管理是一个非常重要的环节,其中向操作系统申请内存是一个核心机制。
本文将从JVM向操作系统申请内存的机制展开探讨,希望为读者提供深入了解JVM内存管理的知识。
一、JVM内存结构在探讨JVM向操作系统申请内存的机制之前,首先需要了解JVM的内存结构。
JVM的内存可以分为三部分:堆(Heap)、栈(Stack)和方法区(Method Area)。
其中堆用于存储对象实例和数组,栈用于存储局部变量和方法调用,方法区用于存储类信息、常量、静态变量等。
二、内存申请过程1. 程序启动当一个Java程序启动时,JVM会为该程序分配一定的内存。
这部分内存一般是由操作系统分配给JVM的,称为虚拟机初始化内存(Initial Heap)和虚拟机最大内存(Maximum Heap)。
虚拟机初始化内存用于存放JVM运行所需的数据结构,虚拟机最大内存表示JVM最大可用的堆内存。
2. 堆内存分配JVM对堆内存的管理是一种延迟分配的策略。
也就是说,JVM并不是在程序启动时一次性向操作系统申请所需的堆内存,而是根据程序运行的需要在必要时向操作系统动态申请内存。
在堆内存分配时,有两种情况需要考虑:- 新对象分配内存:当程序中创建新的对象实例或数组时,JVM会根据对象的大小向操作系统申请内存。
如果堆内存中有足够的空间,JVM会直接在堆中为对象分配内存,并记录对象的位置区域。
如果堆内存中没有足够的连续空间,JVM会触发一次垃圾回收操作,释放一些无用的对象,从而腾出足够的内存空间。
- 大对象分配内存:当程序中需要创建一个较大的对象时,堆内存中可能没有足够的连续空间来满足对象的分配需求。
这时,JVM会将对象存放到“老年代”(Old Generation),并触发一次“Full GC”(full garbage collection)操作来释放老年代中无用的对象,从而为大对象的分配腾出空间。
JVM堆内存(heap)详解
JVM堆内存(heap)详解Java 堆内存管理是影响性能的主要因素之⼀。
堆内存溢出是 Java项⽬⾮常常见的故障,在解决该问题之前,必须先了解下 Java 堆内存是怎么⼯作的。
先看下JAVA堆内存是如何划分的,如图:1. JVM内存划分为堆内存和⾮堆内存,堆内存分为年轻代(Young Generation)、⽼年代(Old Generation),⾮堆内存就⼀个永久代(Permanent Generation)。
2. 年轻代⼜分为Eden(⽣成区)和 Survivor(⽣存区)。
Survivor区由FromSpace和ToSpace组成。
Eden区占⼤容量,Survivor两个区占⼩容量,默认⽐例是8:1:1。
3. 堆内存⽤途:存放的是对象,垃圾收集器就是收集这些对象,然后根据GC算法回收。
4. ⾮堆内存⽤途:永久代,也称为⽅法区,存储程序运⾏时长期存活的对象,⽐如类的元数据、⽅法、常量、属性等。
在JDK1.8版本废弃了永久代,替代的是元空间(MetaSpace),元空间与永久代上类似,都是⽅法区的实现,他们最⼤区别是:元空间并不在JVM中,⽽是使⽤本地内存。
元空间有两个参数:MetaspaceSize:初始化元空间⼤⼩,控制发⽣GC阈值。
MaxMetaspaceSize:限制元空间⼤⼩上限,防⽌异常占⽤过多物理内存。
为什么移除永久代?移除永久代原因:为融合HotSpot JVM与JRockit VM(新JVM技术)⽽做出的改变,因为JRockit没有永久代。
有了元空间就不再会出现永久代OOM问题了分代概念新⽣成的对象⾸先放到年轻代Eden区,当Eden空间满了,触发Minor GC,存活下来的对象移动到 Survivor0区,Survivor0区满后触发执⾏Minor GC,Survivor0区存活对象移动到Survivor1区,这样保证了⼀段时间内总有⼀个survivor区为空。
经过多次Minor GC仍然存活的对象移动到⽼年代。
jvm的理解
jvm的理解JVM,全称为Java虚拟机(Java Virtual Machine),是Java语言的核心部分,是Java的运行环境。
Java程序在运行时,需要通过JVM来解释执行Java代码。
JVM的主要作用是将Java代码翻译成计算机可以理解的机器语言,同时还负责内存管理和垃圾回收等任务。
本文将从JVM的结构和工作原理、内存管理和垃圾回收、性能优化和调试等方面,对JVM进行深入的讲解。
一、JVM的结构和工作原理JVM的结构可以分为三个部分:类加载器、运行时数据区和执行引擎。
其中,类加载器用于将Java类加载到内存中;运行时数据区用于存储程序运行时所需要的数据;执行引擎则用于执行Java代码。
1. 类加载器类加载器是JVM中的重要组成部分,它负责将Java类从磁盘上的.class文件中加载到JVM的内存中。
类加载器按照类的来源可以分为三种类型:启动类加载器、扩展类加载器和应用程序类加载器。
启动类加载器用于加载JVM自带的核心类库,扩展类加载器用于加载JVM扩展的类库,应用程序类加载器则用于加载应用程序的类库。
2. 运行时数据区运行时数据区用于存储程序运行时所需要的数据,包括方法区、堆、栈、本地方法栈和程序计数器。
其中,方法区用于存储类的元数据信息,堆用于存储对象实例,栈用于存储方法执行时的局部变量和操作数栈,本地方法栈用于存储本地方法的调用栈,程序计数器用于记录正在执行的指令地址。
3. 执行引擎执行引擎是JVM的核心部分,它用于执行Java代码。
执行引擎按照执行方式可以分为两种类型:解释执行和编译执行。
解释执行是将Java代码逐行翻译成机器语言执行,缺点是速度较慢;编译执行是将Java代码预先编译成机器语言,然后再执行,速度较快。
JVM 支持两种编译方式:静态编译和动态编译。
静态编译是在程序运行前将Java代码编译成机器语言,动态编译则是在程序运行时根据代码的执行情况动态进行编译。
二、内存管理和垃圾回收JVM的内存管理和垃圾回收是Java语言的重要特性之一。
jvm 8 参数 元空间大小
《探讨JVM 8参数中的元空间大小》近年来,随着技术的不断发展,Java虚拟机(JVM)作为关键的运行环境,其性能调优也成为了开发人员和系统管理员关注的焦点之一。
在JVM 8版本中,元空间大小参数备受关注,本文将就该主题展开深入探讨。
1. 元空间大小的概念元空间(Metaspace)是JVM 8中取代了永久代(PermGen)的一项内存管理技术。
在之前的JVM版本中,类的元数据、方法信息等都存储在永久代中,而在JVM 8中,这部分数据被移到了元空间。
元空间的大小对于程序的性能和稳定性有着重要的影响。
2. 元空间大小的参数在JVM 8中,我们可以通过参数来控制元空间的大小。
其中,比较重要的参数包括:-XX:MetaspaceSize:用于设置初始化的元空间大小-XX:MaxMetaspaceSize:用于设置元空间的最大可用空间通过适当调整这些参数,可以更好地满足不同应用程序对元空间的需求,从而提高程序的性能和稳定性。
3. 如何设置元空间大小参数在实际应用中,如何合理地设置元空间大小参数显得尤为重要。
一般而言,我们可以根据以下几点来进行调优:- 对于大型应用程序,可以适当增大元空间的初始大小,以减少动态扩展的开销。
- 根据应用程序的特点和运行环境,结合实际测试结果,逐步调整元空间的最大可用空间,以找到最佳的性能和稳定性之间的平衡点。
- 在监控应用程序运行时的元空间使用情况,及时调整参数值,以应对不同负载下的需求变化。
4. 个人观点和理解元空间大小参数在JVM调优中扮演着重要的角色。
通过合理地设置这些参数,可以有效地提高程序的性能和稳定性。
然而,在实际应用中,需要对应用程序的特点进行深入分析,结合实际的测试和监控结果,才能找到最佳的参数配置方案。
总结回顾在本文中,我们对JVM 8参数中的元空间大小进行了深入探讨。
通过了解元空间大小的概念、相应的参数设置以及调优策略,可以更好地理解和应用JVM 8中的元空间技术。
Java虚拟机(JVM)的基本原理和优化
Java虚拟机(JVM)的基本原理和优化Java虚拟机(JVM)是Java程序运行的基石,它负责将Java代码编译成机器可以执行的二进制码,并提供内存管理和垃圾回收等方面的支持。
本论文主要介绍JVM的基本原理和优化方法。
一、JVM的基本原理JVM是运行在操作系统上的一个软件,它屏蔽了底层操作系统的硬件差异,使得Java程序可以在不同的操作系统上运行。
JVM主要由三部分组成:类加载器、执行引擎和运行时数据区。
1.类加载器类加载器主要负责将Java源代码编译成字节码(即.class文件)并加载到JVM中。
类加载器分为三种:启动类加载器、扩展类加载器和应用程序类加载器。
启动类加载器加载的是JRE中的核心类库,扩展类加载器加载的是可选的扩展类库,而应用程序类加载器则负责加载应用程序所需的类。
类加载器会将加载的类保存在一块特定的内存区域中,称为方法区(或永久代)。
在类加载器加载一个类时,会首先检查该类是否已经被加载过。
如果已经被加载,则直接返回该类的Class对象;否则,会按照一定的顺序依次执行加载、链接和初始化三个步骤。
2.执行引擎执行引擎负责将Java字节码解释为底层计算机的指令,执行程序。
执行引擎通常采用的两种方式是解释执行和即时编译。
解释执行是指将字节码逐条解释翻译成机器码并执行。
这种方式的优点是可以快速启动,适用于简单的场景;缺点是运行速度慢,占用系统资源多。
即时编译是指将字节码在程序运行的过程中翻译成本地机器码并执行。
这种方式的优点是运行速度快,适用于复杂的场景;缺点是启动时消耗资源多,使用内存较多。
3.运行时数据区运行时数据区是JVM提供的内存管理机制。
它根据Java程序需要使用的内存大小动态地分配和回收内存,包括堆内存、栈内存、方法区(或永久代)以及本地方法栈。
堆内存主要用来存储Java对象,堆内存的大小和JVM的内存上限有关系。
栈内存主要用来存储方法的局部变量和方法调用的相关信息,栈内存的大小通常是固定的。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
深入理解JVM1JVM基础与原理1.1JVM定义JVM是JAVA虚拟机(JAVA Virtual Machine)的缩写,是一个虚构出来的计算机,是通过在实际计算机上仿真模拟各种计算机功能来实现的。
Java虚拟机有自己完善的虚拟硬件架构,如处理器、堆栈、寄存器等,还具有相应的指令系统。
JVM屏蔽了具体操作系统平台相关的信息,使得java程序只需生成在JVM上运行的目标代码(字节码),就可以在多种平台上不加修改的运行。
1.2JAVA可运行的编程语言1.3JAVA代码运行原理1.4JVM、JRE和JDK的区别2JVM体系结构2.1JVM可移植性2.2体系架构图图1图2说明:1、线程隔离区:指的是以线程为粒度的,每个线程独自拥有。
2.3运行时数据区2.3.1程序计数器(Program Counter Register):每一个Java线程都有一个程序计数器来用于保存程序执行到当前方法的哪一个指令,对于非Native方法,这个区域记录的是正在执行的VM原语的地址,如果正在执行的是Natvie方法,这个区域则为空(undefined)。
此内存区域是唯一一个在VM Spec中没有规定任何OutOfMemoryError情况的区域。
2.3.2Java虚拟机栈(Java Virtual Machine Stacks)与程序计数器一样,VM栈的生命周期也是与线程相同。
VM栈描述的是Java方法调用的内存模型:每个方法被执行的时候,都会同时创建一个帧(Frame)用于存储本地变量表、操作栈、动态链接、方法出入口等信息。
每一个方法的调用至完成,就意味着一个帧在VM栈中的入栈至出栈的过程。
在后文中,我们将着重讨论VM栈中本地变量表部分。
经常有人把Java内存简单的区分为堆内存(Heap)和栈内存(Stack),实际中的区域远比这种观点复杂,这样划分只是说明与变量定义密切相关的内存区域是这两块。
其中所指的“堆”后面会专门描述,而所指的“栈”就是VM栈中各个帧的本地变量表部分。
本地变量表存放了编译期可知的各种标量类型(boolean、byte、char、short、int、float、long、double)、对象引用(不是对象本身,仅仅是一个引用指针)、方法返回地址等。
其中long 和double会占用2个本地变量空间(32bit),其余占用1个。
本地变量表在进入方法时进行分配,当进入一个方法时,这个方法需要在帧中分配多大的本地变量是一件完全确定的事情,在方法运行期间不改变本地变量表的大小。
在VM Spec中对这个区域规定了2中异常状况:如果线程请求的栈深度大于虚拟机所允许的深度,将抛出StackOverflowError异常;如果VM栈可以动态扩展(VM Spec中允许固定长度的VM栈),当扩展时无法申请到足够内存则抛出OutOfMemoryError异常。
2.3.3本地方法栈(Native Method Stacks)本地方法栈与VM栈所发挥作用是类似的,只不过VM栈为虚拟机运行VM原语服务,而本地方法栈是为虚拟机使用到的Native方法服务。
它的实现的语言、方式与结构并没有强制规定,甚至有的虚拟机(譬如Sun Hotspot虚拟机)直接就把本地方法栈和VM 栈合二为一。
和VM栈一样,这个区域也会抛出StackOverflowError和OutOfMemoryError 异常。
2.3.4Java堆(Java Heap)对于绝大多数应用来说,Java堆是虚拟机管理最大的一块内存。
Java堆是被所有线程共享的,在虚拟机启动时创建。
Java堆的唯一目的就是存放对象实例,绝大部分的对象实例都在这里分配。
这一点在VM Spec中的描述是:所有的实例以及数组都在堆上分配(原文:The heap is the runtime data area from which memory for all class instances and arrays is allocated),但是在逃逸分析和标量替换优化技术出现后,VM Spec的描述就显得并不那么准确了。
Java堆内还有更细致的划分:新生代、老年代,再细致一点的:eden、from survivor、to survivor,甚至更细粒度的本地线程分配缓冲(TLAB)等,无论对Java堆如何划分,目的都是为了更好的回收内存,或者更快的分配内存,在本章中我们仅仅针对内存区域的作用进行讨论,Java堆中的上述各个区域的细节,可参见本文第二章《JVM内存管理:深入垃圾收集器与内存分配策略》。
根据VM Spec的要求,Java堆可以处于物理上不连续的内存空间,它逻辑上是连续的即可,就像我们的磁盘空间一样。
实现时可以选择实现成固定大小的,也可以是可扩展的,不过当前所有商业的虚拟机都是按照可扩展来实现的(通过-Xmx和-Xms控制)。
如果在堆中无法分配内存,并且堆也无法再扩展时,将会抛出OutOfMemoryError异常。
2.3.5方法区(Method Area)叫“方法区”可能认识它的人还不太多,如果叫永久代(Permanent Generation)它的粉丝也许就多了。
它还有个别名叫做Non-Heap(非堆),但是VM Spec上则描述方法区为堆的一个逻辑部分(原文:the method area is logically part of the heap),这个名字的问题还真容易令人产生误解,我们在这里就不纠结了。
方法区中存放了每个Class的结构信息,包括常量池、字段描述、方法描述等等。
VM Space 描述中对这个区域的限制非常宽松,除了和Java堆一样不需要连续的内存,也可以选择固定大小或者可扩展外,甚至可以选择不实现垃圾收集。
相对来说,垃圾收集行为在这个区域是相对比较少发生的,但并不是某些描述那样永久代不会发生GC(至少对当前主流的商业JVM实现来说是如此),这里的GC主要是对常量池的回收和对类的卸载,虽然回收的“成绩”一般也比较差强人意,尤其是类卸载,条件相当苛刻。
2.3.6运行时常量池(Runtime Constant Pool)Class文件中除了有类的版本、字段、方法、接口等描述等信息外,还有一项信息是常量表(constant_pool table),用于存放编译期已可知的常量,这部分内容将在类加载后进入方法区(永久代)存放。
但是Java语言并不要求常量一定只有编译期预置入Class的常量表的内容才能进入方法区常量池,运行期间也可将新内容放入常量池(最典型的String.intern()方法)。
运行时常量池是方法区的一部分,自然受到方法区内存的限制,当常量池无法在申请到内存时会抛出OutOfMemoryError异常。
2.3.7本机直接内存(Direct Memory)直接内存并不是虚拟机运行时数据区的一部分,它根本就是本机内存而不是VM直接管理的区域。
但是这部分内存也会导致OutOfMemoryError异常出现,因此我们放到这里一起描述。
在JDK1.4中新加入了NIO类,引入一种基于渠道与缓冲区的I/O方式,它可以通过本机Native函数库直接分配本机内存,然后通过一个存储在Java堆里面的DirectByteBuffer 对象作为这块内存的引用进行操作。
这样能在一些场景中显著提高性能,因为避免了在Java对和本机堆中来回复制数据。
显然本机直接内存的分配不会受到Java堆大小的限制,但是即然是内存那肯定还是要受到本机物理内存(包括SWAP区或者Windows虚拟内存)的限制的,一般服务器管理员配置JVM参数时,会根据实际内存设置-Xmx等参数信息,但经常忽略掉直接内存,使得各个内存区域总和大于物理内存限制(包括物理的和操作系统级的限制),而导致动态扩展时出现OutOfMemoryError异常。
DirectMemory容量可通过-XX:MaxDirectMemorySize指定,不指定的话默认与Java堆(-Xmx指定)一样,下文代码越过了DirectByteBuffer,直接通过反射获取Unsafe实例进行内存分配(Unsafe类的getUnsafe()方法限制了只有引导类加载器才会返回实例,也就是基本上只有rt.jar里面的类的才能使用),因为DirectByteBuffer也会抛OOM异常,但抛出异常时实际上并没有真正向操作系统申请分配内存,而是通过计算得知无法分配既会抛出,真正申请分配的方法是unsafe.allocateMemory()。
2.4实战:OutOfMemoryError异常在Java虚拟机规范的描述中,除了程序计数器外,虚拟机内存的其他几个运行时区域都有发生OutOfMemoryError(下文称OOM)异常的可能,本节将通过若干实例来验证异常发生的场景(代码清单2-3~代码清单2-9的几段简单代码),并且会初步介绍几个与内存相关的最基本的虚拟机参数。
本节内容的目的有两个:第一,通过代码验证Java虚拟机规范中描述的各个运行时区域存储的内容;第二,希望读者在工作中遇到实际的内存溢出异常时,能根据异常的信息快速判断是哪个区域的内存溢出,知道什么样的代码可能会导致这些区域内存溢出,以及出现这些异常后该如何处理。
下文代码的开头都注释了执行时所需要设置的虚拟机启动参数(注释中“VM Args”后面跟着的参数),这些参数对实验的结果有直接影响,读者调试代码的时候千万不要忽略。
如果读者使用控制台命令来执行程序,那直接跟在Java命令之后书写就可以。
如果读者使用Eclipse IDE,则可以参考图2-4在Debug/Run 页签中的设置。
下文的代码都是基于Sun公司的HotSpot虚拟机运行的,对于不同公司的不同版本的虚拟机,参数和程序运行的结果可能会有所差别。
2.4.1Java堆溢出Java堆用于存储对象实例,只要不断地创建对象,并且保证GC Roots到对象之间有可达路径来避免垃圾回收机制清除这些对象,那么在对象数量到达最大堆的容量限制后就会产生内存溢出异常。
代码清单2-3中代码限制Java堆的大小为20MB,不可扩展(将堆的最小值-Xms参数与最大值-Xmx参数设置为一样即可避免堆自动扩展),通过参数-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError可以让虚拟机在出现内存溢出异常时Dump出当前的内存堆转储快照以便事后进行分析。
代码清单2-3 Java堆内存溢出异常测试要解决这个区域的异常,一般的手段是先通过内存映像分析工具(如Eclipse Memory Analyzer)对Dump出来的堆转储快照进行分析,重点是确认内存中的对象是否是必要的,也就是要先分清楚到底是出现了内存泄漏(Memory Leak)还是内存溢出(Memory Overflow)。