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• Java对象的创建过程
• 类文件结构
• 类加载的过程
• 双亲委派模型
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随着自己的不断学习，对之前所做的笔记会有不同的认识和理解，所以在不断学习的过程中，也要经常回顾自己的笔记

JMM内存模型

JMM(Java内存模型Java Memory Model,简称JMM)本身是一种抽象的概念 并不真实存在,它描述的是一组规则或规范通过规范定制了程序中各个变量(包括实例字段,静态字段和构成数组对象的元素)的访问方式.

可见性(通知机制)

volatile关键字

class Juc02 {
     volatile int i = 10;  public void addTo1205() {
   this.i = 1205;}}/** * JMM可见性 */public class Juc01 {
       public static void main(String[] args) {
           Juc02 juc02 = new Juc02();    new Thread(() ->{
           System.out.println("我进入了Tread线程");       try {
              Thread.sleep(3000);       } catch (InterruptedException e) {
              e.printStackTrace();       }        juc02.addTo1205();//将10-->1205        System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"\t更新数,数值为: "+juc02.i);       },"AAA").start();    while(juc02.i ==10){
           //System.out.println("我通知了main线程");        }        System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" mission is over");    }}

原子性

有序性

计算机在执行程序时,为了提高性能,编译器和处理器常常会做指令重排,分为以下3中

1.单线程环境里面确保程序最终执行结果和代码顺序执行的结果一致.

处理器在进行重新排序是必须要考虑指令之间的数据依赖性

2.多线程环境中线程交替执行,由于编译器优化重排的存在,两个线程使用的变量能否保持一致性是无法确定的,结果无法预测

cpu|>内存>硬盘 三级缓存

谈谈JMM(并发)

由于JVM运行程序的实体是线程,而每个线程创建时JVM都会为其创建一个工作内存(有些地方成为栈空间),工作内存是每个线程的私有数据区域,而Java内存模型中规定所有变量都存储在 主内存,主内存是共享内存区域,所有线程都可访问, 但线程对变量的操作(读取赋值等)必须在工作内存中进行,首先要将变量从主内存拷贝到自己的工作空间,然后对变量进行操作,操作完成再将变量写回主内存,不能直接操作主内存中的变量,各个线程中的工作内存储存着主内存中的变量副本拷贝,因此不同的线程无法访问对方的工作内存,此案成间的通讯(传值) 必须通过主内存来完成,其简要访问过程如下图:

• JMM关于同步规定:
  1.线程解锁前,必须把共享变量的值刷新回主内存
  2.线程加锁前,必须读取主内存的最新值到自己的工作内存
  3.加锁解锁是同一把锁

JVM

JVM体系结构概述

• jvm是oracle公司的hotspot

JVM是运行在操作系统之上的，它与硬件没有直接的交互

JVM内存模型以及分区

类装载器ClassLoader

虚拟机自带的加载器

• 启动类加载器（Bootstrap）C++
• 扩展类加载器（Extension）Java
• 应用程序类加载器（AppClassLoader）
  Java也叫系统类加载器，加载当前应用的classpath的所有类

用户自定义加载器

Java.lang.ClassLoader的子类，用户可以定制类的加载方式

双亲委派

• 当一个类收到了类加载请求，他首先不会尝试自己去加载这个类，而是把这个请求委派给父类去完成，每一个层次类加载器都是如此，因此所有的加载请求都应该传送到启动类加载其中，只有当父类加载器反馈自己无法完成这个请求的时候（在它的加载路径下没有找到所需加载的Class），子类加载器才会尝试自己去加载。

• 采用双亲委派的一个好处是比如加载位于 rt.jar 包中的类 java.lang.Object，不管是哪个加载器加载这个类，最终都是委托给顶层的启动类加载器进行加载，这样就保证了使用不同的类加载器最终得到的都是同样一个 Object对象。

沙箱机制

• 保护机制String类

Execution Engine

执行引擎负责解释命令，提交操作系统执行。

本地方法栈

Native Interface本地接口

• 本地接口的作用是融合不同的编程语言为 Java 所用，它的初衷是融合 C/C++程序，Java 诞生的时候是 C/C++横行的时候，要想立足，必须有调用 C/C++程序，于是就在内存中专门开辟了一块区域处理标记为native的代码，它的具体做法是 Native Method Stack中登记 native方法，在Execution Engine 执行时加载native libraies。

Native Method Stack

• 它的具体做法是Native Method Stack中登记native方法，在Execution Engine 执行时加载本地方法库。

new thread().start()什么时候启动?   不确定,OS启动---native save0()

PC寄存器(pc计数器)

每个线程都有一个程序计数器，是线程私有的,就是一个指针，指向方法区中的方法字节码（用来存储指向下一条指令的地址,也即将要执行的指令代码）

不会发生内存溢出(OutOfMemory=OOM)错误

栈

• 栈也叫栈内存，主管Java程序的运行，是在线程创建时创建，它的生命期是跟随线程的生命期，线程结束栈内存也就释放，对于栈来说不存在垃圾回收问题，只要线程一结束该栈就Over，生命周期和线程一致，是线程私有的。

8种基本类型的变量+对象的引用变量+实例方法都是在函数的栈内存中分配。

方法调用自己时:`java.lang.StackOverflowError`

6.1 栈存储什么?

栈帧中主要保存3 类数据：

本地变量（Local Variables）:输入参数和输出参数以及方法内的变量；

栈操作（Operand Stack）:记录出栈、入栈的操作；

栈帧数据（Frame Data）:包括类文件、方法等等。

Method Area 方法区

供各线程共享的运行时内存区域。它存储了每一个类的结构信息，例如模板静态的东西,运行时常量池（Runtime Constant Pool）、字段和方法数据、构造函数和普通方法的字节码内容。上面讲的是规范，在不同虚拟机里头实现是不一样的，最典型的就是永久代(PermGen space)和元空间(Metaspace)。

But 实例变量存在堆内存中,和方法区(静态变量)无关

加载代码

静态>构造块>构造方法

heap 堆体系结构概述

一个JVM实例只存在一个堆内存，堆内存的大小是可以调节的。类加载器读取了类文件后，需要把类、方法、常变量放到堆内存中，保存所有引用类型的真实信息，以方便执行器执行，堆内存分为三部分：

Young Generation Space	新生区	Young/New
Tenure generation space	养老区	Old/ Tenure
Permanent Space	永久区	Perm

堆内存逻辑上分为三部分：新生+养老+永久

新生区

新生区是类的诞生、成长、消亡的区域，一个类在这里产生，应用，最后被垃圾回收器收集，结束生命。新生区又分为两部分： 伊甸区（Eden space）和幸存者区（Survivor pace） ，所有的类都是在伊甸区被new出来的。幸存区有两个： 0区（Survivor 0 space）和1区（Survivor 1 space）。当伊甸园的空间用完时，程序又需要创建对象，JVM的垃圾回收器将对伊甸园区进行垃圾回收(Minor GC)，将伊甸园区中的不再被其他对象所引用的对象进行销毁。然后将伊甸园中的剩余对象移动到幸存 0区。若幸存 0区也满了，再对该区进行垃圾回收，然后移动到 1 区。那如果1 区也满了呢？再移动到养老区。若养老区也满了，那么这个时候将产生MajorGC（FullGC），进行养老区的内存清理。若养老区执行了Full GC之后发现依然无法进行对象的保存，就会产生OOM异常“OutOfMemoryError”。

如果出现java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space异常，说明Java虚拟机的堆内存不够。原因有二：

（1）Java虚拟机的堆内存设置不够，可以通过参数-Xms、-Xmx来调整。

（2）代码中创建了大量大对象，并且长时间不能被垃圾收集器收集（存在被引用）。

MinorGC的过程（复制->清空->互换）

• 1：eden、SurvivorFrom 复制到 SurvivorTo，年龄+1

  首先，当Eden区满的时候会触发第一次GC,把还活着的对象拷贝到SurvivorFrom区，当Eden区再次触发GC的时候会扫描Eden区和From区域,对这两个区域进行垃圾回收，经过这次回收后还存活的对象,则直接复制到To区域（如果有对象的年龄已经达到了老年的标准，则赋值到老年代区），同时把这些对象的年龄+1

• 2：清空 eden、SurvivorFrom

  然后，清空Eden和SurvivorFrom中的对象，也即复制之后有交换，谁空谁是to

• 3：SurvivorTo和 SurvivorFrom 互换

  最后，SurvivorTo和SurvivorFrom互换，原SurvivorTo成为下一次GC时的SurvivorFrom区。部分对象会在From和To区域中复制来复制去,如此交换15次(由JVM参数MaxTenuringThreshold决定,这个参数默认是15),最终如果还是存活,就存入到老年代

养老区

实际而言，方法区（Method Area）和堆一样，是各个线程共享的内存区域，它用于存储虚拟机加载的：类信息+普通常量+静态常量+编译器编译后的代码等等，虽然JVM规范将方法区描述为堆的一个逻辑部分，但它却还有一个别名叫做Non-Heap(非堆)，目的就是要和堆分开。

对于HotSpot虚拟机，很多开发者习惯将方法区称之为“永久代(Parmanent Gen)” ，但严格本质上说两者不同，或者说使用永久代来实现方法区而已，永久代是方法区(相当于是一个接口interface)的一个实现，jdk1.7的版本中，已经将原本放在永久代的字符串常量池移走。

永久区(java7之前有) 永久存储区是一个常驻内存区域，用于存放JDK自身所携带的 Class,Interface 的元数据，也就是说它存储的是运行环境必须的类信息，被装载进此区域的数据是不会被垃圾回收器回收掉的，关闭 JVM 才会释放此区域所占用的内存。

堆参数调优入门

JVM垃圾收集(Java Garbage Collection )

调新生代和养老代 无法修改永久代

• 在Java8中，永久代已经被移除，被一个称为元空间的区域所取代。元空间的本质和永久代类似。

• 元空间与永久代之间最大的区别在于：

  永久代使用的JVM的堆内存，但是java8以后的元空间并不在虚拟机中而是使用本机物理内存。

• 因此，默认情况下，元空间的大小仅受本地内存限制。类的元数据放入 native memory, 字符串池和类的静态变量放入 java 堆中，这样可以加载多少类的元数据就不再由MaxPermSize 控制, 而由系统的实际可用空间来控制。

堆内存调优

内存调优:物理上堆内存–>在Runconf/VM改参数

-Xms1024m -Xmx1024m -XX:+PrintGCDetails

public static void main(String[] args){
   //返回 Java 虚拟机试图使用的最大内存量。long maxMemory = Runtime.getRuntime().maxMemory() ;//返回 Java 虚拟机中的内存总量。long totalMemory = Runtime.getRuntime().totalMemory() ;System.out.println("MAX_MEMORY = " + maxMemory + "（字节）、" + (maxMemory / (double)1024 / 1024) + "MB");System.out.println("TOTAL_MEMORY = " + totalMemory + "（字节）、" + (totalMemory / (double)1024 / 1024) + "MB");}

JVM 内存不够用了，没有空闲内存，并且垃圾收集器也无法提供更多内存。

1.死循环会发生oom

String str = "comeOOM" ;while(true) {
   str += str + new Random().nextInt(88888888) 			+ new Random().nextInt(999999999) ;}

2.参数设置过小会发生oom

• VM参数：-Xms8m -Xmx8m -XX:+PrintGCDetails

GC

1.JVM内存模型以及分区，需要详细到每个区放什么

2.堆里面的分区：Eden，survival from to，老年代，各自的特点。

3.GC的三种收集方法：标记清除、标记整理、复制算法的原理与特点，分别用在什么地方

4.Minor GC与Full GC分别在什么时候发生

GC是什么?

垃圾收集(分代收集算法)

当新生区或者养老区快满时发生GC

• 次数上频繁收集Young区
• 次数上较少收集Old区
• 基本不动元空间

因此GC按照回收的区域又分了两种类型，一种是普通GC（minor GC），一种是全局GC（major GC or Full GC）

Minor GC和Full GC的区别

• 普通GC（minor GC）：只针对新生代区域的GC,指发生在新生代的垃圾收集动作，因为大多数Java对象存活率都不高，所以Minor GC非常频繁，一般回收速度也比较快。
• 全局GC（major GC or Full GC）：指发生在老年代的垃圾收集动作，出现了Major GC，经常会伴随至少一次的Minor GC（但并不是绝对的）。Major GC的速度一般要比Minor GC慢上10倍以上

引用计数算法(淘汰)

• 每次对对象赋值时均要维护引用计数器,且计数器本身也有一定的消耗;
• 较难处理循环引用

复制算法(Copying)

• HotSpot JVM把年轻代分为了三部分：1个Eden区和2个Survivor区（分别叫from和to）。默认比例为8:1:1,一般情况下，新创建的对象都会被分配到Eden区(一些大对象特殊处理),这些对象经过第一次Minor GC后，如果仍然存活，将会被移到Survivor区。对象在Survivor区中每熬过一次Minor GC，年龄就会增加1岁，当它的年龄增加到一定程度时，就会被移动到年老代中。因为年轻代中的对象基本都是朝生夕死的(90%以上)，所以在年轻代的垃圾回收算法(Minor GC)使用的是复制算法
• 复制算法的基本思想就是将内存分为两块，每次只用其中一块，当这一块内存用完，就将还活着的对象复制到另外一块上面。浪费2倍内存,效率高复制算法不会产生内存碎片。
  

标记清除(Mark-Sweep)

老年代一般是由标记清除或者是标记清除与标记整理的混合实现

主要进行两项工作，第一项则是标记，第二项则是清除。 标记：从引用根节点开始标记遍历所有的GC Roots， 先标记出要回收的对象。 清除：遍历整个堆，把标记的对象清除。 缺点：此算法需要暂停整个应用，会产生内存碎片

标记压缩(Mark-Compact)

费时,占用OS资源,无碎片

标记清除压缩

• 以hotspot中的CMS(Concurrent Mark Sweep)回收器为例，CMS是基于Mark-Sweep实现的，对于对像的回收效率很高，而对于碎片问题，CMS采用基于Mark-Compact算法的Serial Old回收器做为补偿措施：当内存回收不佳（碎片导致的Concurrent Mode Failure时），将采用Serial Old执行Full GC以达到对老年代内存的整理。

1. JVM中的内存是怎么划分的

2. 说一下对象创建过程中的内存分配

3. 对象被访问的时候是怎么被找到的

4. 内存分配与垃圾回收

5. JVM如何判定一个对象是否应该被回收

   //1.引用计数算法2.可达性分析(Reachability Analysis)算法

6. JVM垃圾回收算法有哪些？

7. JVM的垃圾收集器？ （重点CMS收集器）

8. JVM常用内存调优命令

9. JDK8中在内存管理上的变化

10. Java中的类加载机制有了解吗

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