美食网站开发详细设计,蓝天下品牌运营业务展示,推广页面设计,上海装修设计公司排名jvm的作用是解释执行java字节码.java的跨平台就是靠jvm实现的.下面看看一个java程序的执行流程. 1. jvm中的内存区域划分 jvm也是一个进程,进程在运行过程中,要行操作系统申请一些资源.这些内存空间就支撑了后续java程序的执行. jvm从系统申请了一大块内存,这块内存在java程序使… jvm的作用是解释执行java字节码.java的跨平台就是靠jvm实现的.下面看看一个java程序的执行流程. 1. jvm中的内存区域划分 jvm也是一个进程,进程在运行过程中,要行操作系统申请一些资源.这些内存空间就支撑了后续java程序的执行. jvm从系统申请了一大块内存,这块内存在java程序使用的时候又会根据实际用途来划分成不同的空间,这就是区域划分. 主要划分下面几个区域 堆区 代码中new出来的对象就是在堆区,对象中持有的非静态变量也在堆区,整个进程只有一份.栈区 本地方法栈 : jvm内部通过c代码实现的虚拟机栈 : 记录了Java代码的调用关系,java代码中的局部变量在栈区 程序计数器 这个区域空间较小,专门用来存储下一条要执行的Java指令的地址.整个进程只有一份.元数据区(方法区) 往往是一些辅助性质的,描述性质的属性,比如存放了类的信息,方法的信息文件的大小,文件的位置等信息. 理解
public class Test {private int n;private static int m;public static void main(String[] args) {Test test new Test();}
}问题: 上面代码中,n , m test都存放在那个位置 test是一个引用类型的局部变量,存放在栈上.n是Test的成员变量,存放在推上m是static修饰的变量,称为类属性,就是在类对象中,也就存放在元数据区. 类对象中包含的信息包括且不限于类的名称,继承那个类,实现哪些接口,有什么属性,有什么方法等等. static修饰的变量称为类属性, 修饰的方法称为类方法非static修饰的变量称为实例属性, 修饰的方法称为实例方法 2. jvm中的类加载机制 类加载指的是java程序运行的时候,需要把.class文件,读取到内存中,并进行一系列解析校验的过程. 类加载大致分为5个步骤 加载 ; 把硬盘上的.class文件找到并打开,读取到文件中的内容(二进制数据)验证 : 需要确保当前读取的文件的内容是合法的.class文件(字节码文件)的格式准备 : 给类对象申请内存空间(默认是全0的)解析 : 针对字符串常量进行解析,解析阶段就是java虚拟机将常量池中的符号引用替换为直接引用的过程,也就是初始化常量的过程. 把文件从硬盘读取到内存的过程.,引用偏移量来暂时代替这个字符串的地址,当,class文件加载到内存中这个字符串就有了地址,此时存放的地址就是真实地市,也叫做直接引用.初始化 : 针对类对象完成后续的初始化. 双亲委派模型 双亲委派模型的作用是描述了如何查找.class文件的策略. jvm进行类加载的操作,由 “类加载器” 这个模块专门负责,类加载器的作用是给定一个全限定类名(带有包的类名),找到对应的.class文件. jvm中的类加载器默认是有三个的 BootstrapClassLoader : 负责查找标准库中的目录ExtensionClassLoader : 负责查找扩展库中的目录(实现jvm的厂商也会在标准库的基础上扩展一些额外的功能)ApplicationClassLoader : 负责查找当前项目的目录以及第三方库中的目录. 这三个类加载器按上面顺序存在 “父子关系”, 类似与二叉树,有一个引用parent, 指向自己的父类加载器. 双亲委派模型描述了上述类加载器之间是如何工作的 从ApplicationClassLoader作为入口, 先开始工作ApplicationClassLoader不会立即搜索自己负责的目录,会把自己的任务交给自己的父亲ExtensionClassLoader.代码进入到ExtensionClassLoader也不会立刻执行,会把自己的任务交给父亲BootatrapClassLoader.BootstrapClassLoader也不会立刻执行,也交给自己的父亲.发现自己没有父亲,才会开始搜索自己负责的目录.通过全限定类名,尝试在标准库目录中找到符合条件的.class文件.如果找到了就直接进入到打开文件/读取文件的流程中,如果没有找到,回到孩子的类加载器中继续找.ExtensionClassLoader收到父亲交给他的任务,自己进行查找,找到了就进入下一个流程,没找到交给自己的孩子ApplicationClassLoader收到父亲交给的任务,开始搜索当前项目的目录和第三方库宏中的目录,找到了进入下一个流程,没找到就会抛出ClassNotFoundEXception异常. 3.垃圾回收机制 在C语言中,通过malloc申请内存,通过free回收内存,但在实际开发中很容易出现内存申请了但没有回收的情况,就会使内存空间变小,后续就没法继续申请内存了.在jvm中就引入了垃圾回收机制,由程序手动释放内存. 垃圾回收是回收内存 在程序计数器和元数据区一般不需要回收内存栈中主要存放的是局部变量,局部变量在代码块执行结束就自动销毁.主要回收的区域是堆区 如何进行垃圾回收 垃圾回收说是回收内存,实际上是回收对象,每次回收垃圾的时候,就会释放若干个对象. 识别垃圾 判定那个对象后续不在进行使用,就进行回收.通过下面的伪代码来分析 func() {{test t new Test();t.start();}//当代码执行到这里时,局部变量t就被销毁了,//此时new Tset()对象就没有引用在指向他了,//此时这个代码无法使用这个对象,就被回收了
}上面这种情况是比较简单的,但当有多个引用指向同一个new Test对象,此时需要确保所有的引用都销毁了,才能把Test对象作为垃圾. 1. 引用计数 给每个对象安排一个额外的空间,空间里保存当前这个对象有几个引用. //伪代码
{Test t1 new Test();//当代码执行到这里,t1指向new Test这个对象,引用空间计数为1 ,代表有1个引用指向这个对象Test t2 t1;//当代码执行到这里,t2指向new Test这个对象,引用空间计数加1 ,代表有2个引用指向这个对象t1 null;// 此时t1这个引用指向空,此时引用空间减1,此时有一个引用指向这个对象.t2 null;//此时t2这个引用为空,此时引用空间减1,此时没有引用指向这个对象//引用空间为0 ,此时可以回收这个对象.
}1. 引用计数机制会消耗额外的空间. 要给每个对象安排一个一个计数器,如果这个程序对象数目很多,也会产生很多额外的空间. 2. 引用计数可能产生 “循环引用的问题” 此时,引用计数就无法继续工作了. class Test {Test t;public static void main(String[] args) {Test a new Test();Test b new Test();a.t b;//此时a指向的这个对象的引用空间计数为2b.t a;//此时b指向的这个对象的引用空间计数为2a null;//a指向的这个对象引用空间减1,但a这个引用都指向空了//此时引用数不为0 ,不能被回收掉,但这个对象有无法再使用了b null;//b指向的这个对象引用空间减1,但b这个引用都指向空了//此时引用数不为0 ,不能被回收掉,但这个对象有无法再使用了}
}2. 可达性分析 在写代码的过程中,会定义很多变量,比如,栈上的局部变量/方法区中静态类型的变量.常量池中引用的对象…可以从这些变量作为起点出发,尝试去遍历,所谓遍历就是沿着这些变量中持有的引用类型的成员,在进一步进行往下访问. 用上面这颗二叉树进行举例 如果执行代码root.right.left null;此时从root出发进行遍历就无法访问到f对象,此时f这个节点就是 不可达. 如果执行代码root.right null ; 此时c就不可达,也导致f不可达,此时c和f都是垃圾. 可达性分析本质上是用 “时间” 换空间, 相比于引用计数,需要消耗额外更多额外的时间,但总体来说是可控的,不会出现类似于循环引用 等问题. 4. 如何清除标记为垃圾的对象
1.标记清除法 把标记为垃圾的对象,直接释放掉. 内存碎片问题 内存申请每次都会申请一块连续的内存空间 . 采用标记清除法把垃圾对象释放掉,可能会产生很多很小的,离散的内存空间,导致后续内存申请失败. 2. 复制算法 复制算法的核心是把内存分为两部分, 把不是垃圾的对象复制到另一半里,接下来把左边整体空间都释放掉 复制算法规避了内存碎片问题,单也产生了新的问题 总的内存空间变少了如果每次要复制的对象比较多,此时复制的开销也变大了 3.标记整理法 类似与顺序表的删除顺序表中全部的某个元素,但此时解决了内存碎片问题,也解决了复制过多复制开销大的问题,但此时搬运的开销又变大了. 4. 分代回收 在分代回收中引用的对象的年龄这个概念,JVM中有专门负责周期性扫描/释放的线程,当一个对象每次被线程扫描一次,可达了,年龄就加1.JVM就会根据对象的年龄把内存划分为两个区域. 回收方法 当代码中new 出一个对象,就会被创建在伊甸区,伊甸区中就有很多对象,但伊甸区中的对象大对数生命周期都比较短,大多数都活不过第一轮GC.第一轮GC扫描完成后,少数伊甸区中的对象仍存活,就会通过复制算法复制到生存区中,后续GC扫描就会扫描伊甸区和生存区,生存区中的对象也会被扫描标记为垃圾,少量存活的,复制到生存区中的另外一部分.只要这个对象存活,就会被复制算法继续复制到另一半生存区中.若果这个对象在生存区中经过若干轮GC仍存活,JVM就会认为这个对象生命周期大概率很长,就把这个对象从生存区中拷贝到老年代.老年代的对象,也会被GC扫描,但扫描的频率会大大降低对象在老年代标记为垃圾后,JVM就会按照标记整理的方式, 释放内存
