java代码的执行机制+JVM+GC

1.java源码编译机制

1.1 分析和输入到符号表（Parse and Enter）

Parse：词法和语法分析

Enter：将符号输入到符号表

1.2 注解处理（Annotation Processing）

处理用户自定义的annotation

1.3 语义分析和生成class（Analyse and Generate）

Analyse：基于抽象语法树进行一系列的语义分析

Generate：生成class，实例-》构造器、静态成员-》<clinit>、抽象语法树-》字节码（后序便利语法树）、最少代码转换。

class文件中包含的信息

*结构信息

*元数据

*方法信息

2.类加载机制

指.class文件加载到JVM中，并形成Class对象的机制。

可以在运行时动态加载.class

*装载（Load）-》链接（link）{ 校验（Verify）->准备（Prepare）->解析（Resolve）可选操作}-》初始化（Initialize）

2.1 装载（Load）

找到二进制字节码并加载到JVM中（标识：类的全限定名+ClassLoader实例ID）

2.2 链接（Link）

对二进制字节码的格式进行校验、初始化静态变量、解析类中的借口、类。

2.3 初始化（Initialize）

执行类中的静态初始化代码、构造器代码以及静态属性。

2.4 JVM类加载通过ClassLoader及其子类来完成

（加载顺序由上到下）

BootStrap Class Loader ->SJAVAHOME/jre/Lib/rt.jar

Extension Class Loader ->SJAVAHOME/jre/lib/ext/*.jar

（对应类名：ExtClassLoader）

System Class Loader -> SCLASSPATH

（对应类名：AppClassLoader）

User-Defined Class Loader

（开发人员继承ClassLoader自行实现的ClassLoader）

sati

类加载器委托机制：由最上面的类加载器开始加载类

3.JVM内存管理

（方法区、堆、本地方法栈、PC寄存器、JVM方法栈）

3.1 方法区

存放：类的信息（名称、修饰符等）、静态变量、final、Field、类中方法信息。

内存超过：OutOfMemory

大小调整

-XX:PermSize 最小值

-XX:MaxPermSize 最大值

3.2 堆

存放：对象实例、数组值，new出来的对象

32位操作系统最大2G

-Xms JVM启动时最小Heap内存

-Xmx JVM启动时最大Heap内存

（通常设置 -Xms 等于 -Xmx）

-XX:MinHeapFreeRatio 当空余堆内存小于 40% 会增加到 -Xmx

-XX:MaxHeapFreeRatio 当空余堆内存大于 70% 会减小到 -Xms

-Xmn 新生代的大小

-XX:SurvivorRatio 调整Eden Space、Survivor Space的大小

-XX:PretenureSizeThreshold=1024 （单位字节，默认0）代表对象超过多大就不在新生代分配，而是直接在旧生代分配

旧生代内存 -Xmx 减去 -Xmn

3.3本地方法栈

存放：每个native方法调用的状态

3.4 PC寄存器和JVM方法栈

存放：线程（每个线程会创建PC寄存器和JVM方法栈）

PC寄存器占用CPU寄存器或操作系统内存

JVM方法栈占用操作系统内存

JVM方法栈空间不足：StackOverflowError

-Xss 指定JVM方法栈大小

-XX:TLABWasteTargetPercent 设置TLAB 可占用Eden Space 的百分比，默认为1%

TLAB（Thread Local Allocation Buffer）

启动参数上增加

-XX:+PrintTLAB 查看TLAB空间的使用情况

-XX:SoftRefLRUPolicyMB softReference（软引用）的存活时间，默认为1秒

-XX:MaxTenuringThreshold 在串行和ParNew方式时可设置，Minor GC中存活的次数为多少，才放入到旧生代

4. Sun JDK 中可用的GC

4.1 新生代可用GC

4.1.1 Serial GC （串行GC）

整个扫描和复制都是单线程方式进行

-XX:+UseSerialGC 强制指定用此方法回收GC

4.1.2 Parallel Scavenge （并行回收GC）

在多CPU的机器上采用多线程回收

-XX:InitialSurvivorRatio 设置Eden、S0、S1的比例划分、默认为8

jdk1.6后采用 -XX:SurvivorRatio

-XX:-UseAdaptiveSizePolicy 固定Eden、S0、S1的大小

-XX:+UseParallelGC 强制指定用此方法回收GC

-XX:ParallelGCThreads 强制指定线程数

4.1.3 ParNew （并行GC）

在配置为CMS GC的情况下，新生代默认采用并行GC方式

-XX:+UseParNewGC 强制指定

-XX:+DisableExplicitGC 禁止程序中调用System.gc 触发GC

4.2 旧生代可用的GC

4.2.1 串行

-XX:+PrintGCApplicationStoppedTime 查看GC造成的应用暂停的时间

5.异常

1.旧生代空间不足

java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space

2.Permanet Generation 空间满

java.lang.OutOfMemoryError: PermGen space

3.CMS GC出现 Promotion failed 和 concurrent mode failure

增大survivor space、旧生代空间或调低触发兵法GC的比率

-XX: CMS MaxAbortablePrecleanTime=5 （单位为ms）避免CMS在remark完毕后很久才触发sweeping动作

启动时设置FullGC的执行间隔时间

-java -Dsum.rmi.dgc.client.gcInterval=3600000

禁止RMI调用 System.gc

-XX:+DisableExplicitGC

Sun JDK 提供两种简单方式现在GC

-XX:GCTimeRatio=n 设置JVM GC策略（吞吐量优先）

-XX:MaxGCPauseMillis=n 设置JVM GC策略（暂停时间优先）

6.新内容GC

Garbage First 简称G1：减少GC所导致的应用暂停时间，同时保持JVM堆空间的利用率

7.Real-Time JDK

1.新内存管理机制

Immortal、Scoped内存区域，均不受GC管理，基于这两个内存区域来编写应用完全不用担心GC会造成的暂停现象。

2.允许Java应用直接访问物理内存

不需要勇敢native code才能访问，能访问物理内存，直接将对象放入物理内存，而非JVM heap中。

8.JVM内存查看方法和分析工具

8.1 输出GC日志

a.输入控制台：

JVM启动参数加入-XX:PrintGC -XX:PrintGCDetails -XX:+PrintGCTimeStamps -XX:+PrintGCApplicationStoppedTime

分别输出GC的简要信息、GC的详细信息、GC的时间信息、GC造成的应用暂停时间

b.输入到指定文件

JVM启动参数中再加入-Xloggc:gc.log

可用于GC跟踪分析的参数还有-verbose:gc、-XX:+PrintTenuringDistribution等

8.2 JConsole

JDK5自带工具，位于JDK的bin目录下，窗口化直接查看JVM信息

JVisualVM

JDK6 可查看JVM内存消耗，线程执行，消耗CPU、内存动作，可以安装VisualGC插件分析GC

JMap

JDK的bin目录，可以查看各个代的内存状况、JVM中对象的内存占用状况

JHat

JDK6中自带肥西Jvm堆 dump 文件的，分析jvm heap中对象内存占用状况、以及引用关系。

JStat

JDK的bin目录下，除了分析GC，还可以用于分析编译的状况、class加载的状况等

Eclipse Memory Analyzer

Eclipse 提供用于分析jvm堆 dump文件的插件，对象内存占用、引用关系、分析内存泄漏等。

http://www.eclipse.org/mat/

来自为知笔记(Wiz)

转载于:https://www.cnblogs.com/xiaosheng-aquarius/p/3583906.html

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