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java虚拟机概述和基本概念 堆、栈、方法区 了解虚拟机参数 java虚拟机的原理  所谓的java虚拟机，就是一台虚拟的机器。它是一款软件，用来执行一系列计算指令，大体上虚拟机可以分为系统虚拟机和程序虚拟机，大名鼎鼎的Visual Box、VMare就属于虚拟机，他们完全是对物理计算机的仿真，提供了一个可以运行完整操作系统的软件平台。程序虚拟机典型代表就是Java虚拟机，它专门为执行单个计算机程序而设计，在java虚拟机中执行的指令我们成为java字节码指令。 java虚拟机的基本结构 类加载子系统：负责从文件系统或者网络中加载Class信息存放在一块称之为方法区的内存空间。 方法区：就是存放类信息、常量信息、常量池信信息、包括字符串字面量和数字常量等。 java堆：在java虚拟机启动的时候建立java堆，它是java程序最主要的内存工作区，几乎所有的对象实例都存java堆中，堆空间是所有线程共享的。 直接内存：Java的NIO库允许java程序使用直接内存，从而提高性能，通常直接内存速度会优于java堆。读写频繁的场合可能会考虑使用。 每个虚拟机线程都有一个私有的栈，一个线程的java栈在线程创建的时候被创建，java栈中保存着局部变量、方法参数、同时java的方法调用、返回值等。 本地方法栈和java栈非常类似，最大不同为本地方法栈用于本地方法调用。java虚拟机允许java直接调用本地方法（通常使用C编写）。 垃圾收集系统是java的核心，也是必不可少的，java有一套自己进行垃圾清理的机制，开发人员无需手工清理，我们稍后详细说明。 PC(Program Counter)寄存器也是每个线程私有的空间，java虚拟机会为每个线程创建PC寄存器，在任意时刻，一个java线程总是在执行一个方法，这个方法被称为当前方法，如果当前方法不是本地方法，PC寄存器就会执行当前正在被执行的指令，如果是本地方法，则PC寄存器值为underfined,寄存器存放如当前执行环境指针、程序计数器、操作栈指针、计算的变量指针等信息。 虚拟机最核心的组件就是执行引擎了，它负责执行虚拟机的字节码。一般户先进行编译成机器码后执行。 java堆  java堆是和java应用程序关系最亲密的内存空间，几乎所有的对象都存放在其中，并且java堆完全是自动化管理的，通过垃圾回收机制，垃圾对象会自动清理，不需要显示地释放。 根据垃圾回收机制不同，Java堆有可能拥有不同的结构。最为常见的就是将整个java堆分为新生代和老年代。其中新生代存放新生的对象或者年龄不大的对象，老年代则存放老年对象。 新生代分为eden区、s0区、s1区，s0和s1也被称为from和to区域，他们是两块大小相等并且可以互换角色的空间。 绝大多数情况下，对象首先分配在eden区，在一次新生代回收后，如果对象还存活，则会进入s0或者s1区，之后没经过一次新生代回收，如果对象对象存活则他的年龄就加1，当对象达到一定的年龄后，则进去老年区。 java栈  java栈是一块线程私有的内存空间，一个栈，一般由三部分组成：局部变量表、操作数栈和帧数据区 局部变量表：用于报错函数的参数及局部变量。 操作栈数：朱瑶保存计算过程的中间结果，同时作为计算过程中变量临时的存储空间。 帧数据区：除了局部变量表和操作数栈以外，栈还需要一些数据来支持常量池的解析，这里帧数据区保存着访问常量池的指针，方便程序访问常量池，另外，当函数返回或者出现异常时，虚拟机必须有一个异常处理表，方便发送异常的时候找到异常的代码，因此异常处理表也是帧数据区的一部分。 java方法区  java方法区和堆一样，方法区是一块虽有线程共享的内存区域，它保存系统的类信息，比如类的字段、方法、常量池等。方法区的大小决定了系统可以保存多少个类，如果系统定义太多的类，导致方法区溢出。虚拟机同样会抛出内存溢出错误。方法区可以理解为永久区（Perm） 虚拟机参数  在虚拟机运行的过程中，如果可以跟踪系统的运行状态，那么对于问题的故障排查会有一定的帮助，为此，虚拟机提供了一些跟踪系统状态的参数，使用给定的参数执行java虚拟机，就可以在系统运行时打印相关日志，用于分析实际问题。我们进行虚拟机参数配置，其实主要就是围绕着堆、栈、方法区进行配置。 虚拟机参数 -XX:+PrintGC 使用这个参数，虚拟机启动后，只要遇到GC就会打印日志。 -XX:+UseSerialGC 配置串行回收器 -XX:+PrintGCDetails 可以查看详细信息，包括各个区的情况 -Xms:设置java程序启动时堆大小 -Xmx:设置java程序能获得的最大堆大小 -Xmx20m -Xms5m -XX:+PrintCommandLineFlags:可以将隐式或者显示传给虚拟机的参数输出 总结：在实际工作中，我们可以直接将初始的堆大小与最大堆大小设置相等，这样的好处是可以减少程序运行时的垃圾回收次数，从而提高性能。 堆溢出 在java程序的运行过程中，如果堆空间不足，则会抛出内存溢出的错误（Out Of Menory）OOM,一旦这类问题发生在生产环境，可能引起严重的业务中断，java虚拟机提供了-XX:HeapDumpOnOutOfMemoryError 使用该参数可以在内存溢出是导出整个堆信息，与之配合使用的还有参数，-XX：HeapDumpPath,可以设置导出堆的存放路径。 栈配置 Java虚拟机提供了参数-Xss指定线程的最大栈空间，整个参数也直接决定了函数可调用的最大深度 方法区 和java堆一样，方法区是一块所有线程共享的内存区域，它用于保存系统的类信息，方法区（永久区）可以保存多少信息可以对其进行配置，在默认情况下，-XX:MaxPermSize为64MB，如果系统运行时生产大量的类，就需要设置一个相对合适的方法区，以免永久区内存溢出的问题。 -XX:PermSize=64M -XX:MaxPermSize=64M 如果还有对jvm参数刚兴趣的话可以参考： （完） |
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