JVM
JAVA虚拟机包含类加载器子系统、运行时数据区、执行引擎。
- 类加载器子系统:双亲委派机制(当一个类加载器收到类加载请求时,不会马上去加载这个类,而是去加载顶层的父类,如果父类能加载,使用父类加载,不能加载依次向下,直到请求的类本身加载,如果本身也不能加载才报异常)
- 运行时数据区组成:堆、虚拟机栈、本地方法栈、方法区(包含常量区)、程序计数器.
1-程序计数器
- 程序计数器(Program Counter Register) 是一块较小的内存空间,它可以看作是当前线程所执行的字节码的行号指示器。在虚拟机的概念模型里,字节码解释器工作时就是通过改变这个计数器的值来选取下一条执行字节码指令。
- 每条线程都有一个独立的程序计数器。
- 如果执行的是java方法,这个计数器记录的是正在执行的虚拟机字节码指令地址。如果是native方法,计数器为空。此内存区域是唯一一个在java虚拟机规范中没有规定任何OutOfMemoryError情况的区域。
2- Java虚拟机栈
- 同样是线程私有,描述Java方法执行的内存模型:每个方法在执行的同时都会创建一个栈帧(Stack Frame)用于存储局部变量表、操作数栈、动态链接、方法出口等信息。一个方法对应一个栈帧。
- 局部变量表存放了各种基本类型、对象引用和returnAddress类型(指向了一条字节码指令地址)。其中64位长度long 和 double占两个局部变量空间,其他只占一个。
- 规定的异常情况有两种:1.线程请求的栈的深度大于虚拟机所允许的深度,将抛出StackOverflowError异常;2.如果虚拟机可以动态扩展,如果扩展时无法申请到足够的内存,就抛出OutOfMemoryError异常。
3- 本地方法栈
- 和Java虚拟机栈很类似,不同的是本地方法栈为Native方法服务。
4- Java堆
- 是Java虚拟机所管理的内存中最大的一块。由所有线程共享,在虚拟机启动时创建。堆区唯一目的就是存放对象实例。
- 堆中可细分为新生代和老年代,再细分可分为Eden空间、From Survivor空间、To Survivor空间。
- 堆无法扩展时,抛出OutOfMemoryError异常
5- 方法区
- 所有线程共享,存储已被虚拟机加载的类信息、常量、静态变量、即时编译器编译后的代码等数据。
- 当方法区无法满足内存分配需求时,抛出OutOfMemoryError
6- 运行时常量池
- 它是方法区的一部分,Class文件中除了有类的版本、字段、方法、接口等描述信息外,还有一项是常量池(Const Pool Table),用于存放编译期生成的各种字面量和符号引用。并非预置入Class文件中常量池的内容才进入方法运行时常量池,运行期间也可能将新的常量放入池中,这种特性被开发人员利用得比较多的便是String类的intern()方法。
- 当方法区无法满足内存分配需求时,抛出OutOfMemoryError
四种引用状态
1- 强引用
大部分引用都是强引用,都是不可缺失的引用。该类引用不会被回收。
2- 软引用
当内存足够时不会被回收,内存不足时会被回收
3- 弱引用
弱引用对象一旦被发现就会被回收
4- 虚引用
虚引用不能决定对象的生命周期,若对象只存在虚引用,随时都会被回收。
常见GC算法
标记-清除算法
先标记需要清除的对象,标记完成,统一清理。
复制算法
将内存1:1划分,一次只用其中一块,将存活的对象复制到另一半,复制完成后清空当前内存。
标记-整理算法
先标记存活的对象,将其移动至一段,然后清除该界限意外的对象。
分代收集算法
内存区域分为新生代、老年代和永久代。
新生代每次都有大量的需要被回收,采用复制算法。
老年代则不然,可采用标记-清除或者标记-整理算法。
常见的垃圾回收器
1- Serial收集器
是最基本、历史最悠久的垃圾收集器,是一个单线程收集器了。它的 “单线程” 的意义不仅仅意味着它只会使用一条垃圾收集线程去完成垃圾收集工作,更重要的是它在进行垃圾收集工作的时候必须暂停其他所有的工作线程,直到它收集结束。
2- ParNew收集器
是Serial收集器的多线程版本,除了使用多线程进行垃圾收集外,其余行为(控制参数、收集算法、回收策略等等)和Serial收集器完全一样。
3- CMS收集器
以获取最短回收停顿时间为目标的收集器。它而非常符合在注重用户体验的应用上使用。