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java EE

jvm

Java代码是如何执行的

java文件

javac命令编译

class文件，存放字节码，class文件也是二进制文件

介于源代码和机器码之间的中间表示

类的生命周期

类从被加载到虚拟机内存中开始，直到卸载出内存为止，它的整个生命周期包括了：加载、验证、准备、解析、初始化、使用和卸载这7个阶段。其中，验证、准备和解析这三个部分统称为连接（linking）。

加载 - 加载字节流加载为内存的类对象

验证 - 校验字节流格式、类中使用的关键字校验

准备 - 分配内存并赋默认值

解析 - 符号引用变直接引用

初始化 - 执行类构造器方法，为常量值的字段赋值

使用、 卸载

类加载器

jvm如何管理内存

内存分配+内存回收

• jvm内存模型

  模型结构和组成部分

  • 堆 - 线程共享

    对象年龄分代

    • 新生代，占1/3

      • Eden

        新对象首先分配到Eden，连续内存，指针碰撞分配，非常快

      • Survivor1/2 两个区

        满了触发MinorGc，可达性分析，存活者先到s1，年龄+1，记录对象头中

    • 老年代，占2/3

      年龄达到15，移动至老年代

    优化参数

    • 如果新生代设置太小，会导致Minor GC非常频繁，虽然每次停顿时间短，但总体吞吐量下降。
    • 如果新生代设置太大，会导致老年代相对变小，可能引发更频繁的Full GC。并且，单次Minor GC的停顿时间会变长。
    • 如果对象过早晋升到老年代（例如，Survivor区太小，对象在Minor GC后没地方放，直接进入老年代），会导致老年代快速填满，触发Full GC。

    有大量持续存活的大对象时可以适度提升老年代比例

  • 栈 - 线程私有 - 生命周期与线程相同（随线程而生，随线程而灭）。

    • 栈帧存储: 局部变量表、操作数栈、动态链接、方法返回地址
      • 局部变量表: 8种基本数据类型、对象引用地址（reference类型）、returnAddress类型（一条字节码地址）
      • 动态链接实际上就是符号引用转变为直接引用。
      • 操作数栈存储执行过程中产生的中间结果，以及进行各种运算操作
      • 方法返回地址存放了方法正常退出或者异常退出的定义。包括一个指向下一条指令的地址（正常出口）和异常表（异常出口）

  • 本地方法栈 - 线程私有

    是指C/C++写的代码，会使用native关键字修饰，一般是jdk中偏底层和操作系统直接交互的代码。

  • 方法区 - 线程共享

    存储已被虚拟机加载的类元信息、方法元信息、静态变量、常量池，其中引用类型变量实际存储在堆区，方法区存储的是引用地址。方法区无法满足内存分配需求时，抛出OutOfMemoryError。JVM规范并没对这个区域实现垃圾收集，因为这个区域回收主要针对的是类信息、方法信息、常量池的信息回收，回收结果往往难以令人满意。

    • 【jdk1.7-】 永久代(PermSpace) - 实际上是从堆中划分的内存，使用的是虚拟机内存

      • 在JDK1.7之前运行时常量池逻辑包含字符串常量池存放在方法区
      • 在JDK1.7字符串常量池和静态变量被从方法区拿到了堆中，运行时常量池剩下的还在方法区, 也就是hotspot中的永久代。

      永久代的缺点：

      1. 可能引起内存溢出，若阈值设置太小可能会导致频繁类卸载或内存溢出。太大则会出现空间浪费。
      2. 永久代本身是面向堆设计的，因此存储在永久代内的对象不是内存连续的，需要通过额外的存储信息来定位查找对象，比较麻烦。

    • 【jdk1.8+】 元空间(Metaspace) - 使用操作系统直接管理的内存

      调优案例

      实际案例：

  • 程序计数器

    程序计数器能保留当前线程执行的方法，如果方法不是native方法，计数器会保存正在执行的字节码指令地址。如果是native方法，则保存的是undefined。

    线程私有。为了线程切换后能恢复到正确的执行位置，每条线程都需要一个独立的程序计数器。

    程序计数器是唯一一个在Java虚拟机规范中没有规定OOM(OutOfMemoryError)情况的区域。

  jvm内存调优

  调优的重点主要集中在堆内存，其次是方法区，而虚拟机栈和本地方法栈通常只在特定问题下调整。

• 类的加载

  • 类加载器

    分类

    1. 启动类加载器(BootStrap ClassLoader, 又称根加载器)

       每次执行 java 命令时都会使用该加载器为虚拟机加载核心类。 该加载器是由 native code 实现，而不是 Java 代码，加载类的路径为 <JAVA_HOME>/jre/lib。重点包含rt.jar、jce.jar、resource.jar

    2. 扩展类加载器(Extension ClassLoader)

    3. 应用程序类加载器(System ClassLoader)

    4. 自定义类加载器(Custom ClassLoader)、

    双亲委派模型

  • 加载流程

  • 对象回收

• 垃圾回收算法

Sql

数据库执行

数据库优化

索引