深入淺出JVM（jvm記憶體結構，類載入器圖，雙親委託模式，堆記憶體，GC解析，GC演算法）
阿新 • • 發佈：2018-11-15
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Java虛擬機器的記憶體結構：
類載入器圖：
雙親委託模式：
Java允許建立和JDK自帶類庫相同名稱類 但是JVM不會載入我們自己定義的類，而是載入JDK提供的類 JVM的實現方式為：雙親委派機制 1） 如果應用類載入器載入一個類，不是馬上載入 2）委託父載入器（擴充套件類載入器）載入 3）擴充套件類載入器載入類的時候，也不是馬上載入 4） 委託父載入器（啟動類載入器）載入 5）啟動類載入器開始載入這個類，如果載入成功，那麼直接使用。 6）如果載入失敗，那麼會返回到擴充套件類載入器，由擴充套件類載入器載入這個類 7) 擴充套件類載入器開始載入這個類，如果載入成功，那麼直接使用。 8）如果載入失敗，會丟擲異常給子載入器（應用類載入器） 9）應用類載入器捕捉異常後開始載入這個類，如果載入成功，那麼直接使用。 10）如果載入失敗，會將異常丟擲給JVM JVM自身提供了3個類載入器，每一個類載入器會載入不同位置的類 1）啟動類載入器：載入JDK核心類庫，由C++語言實現, 載入位置： $JRE_HOME/lib 2）擴充套件類載入器：是java類，可以載入JDK擴充套件類庫 載入位置： $JRE_HOME/lib/ext 3）應用類載入器：是java類，可以載入環境變數classpath中的類 載入位置： $classpath JAVA_HOME, PATH, CLASSPATH
堆記憶體：
GC解析圖：
GC演算法
記憶體效率：複製演算法>標記清除演算法>標記整理演算法（此處的效率只是簡單的對比時間複雜度，實際情況不一定如此）。 記憶體整齊度：複製演算法=標記整理演算法>標記清除演算法。
記憶體利用率：標記整理演算法=標記清除演算法>複製演算法。
可以看出，效率上來說，複製演算法是當之無愧的老大，但是卻浪費了太多記憶體，而為了儘量兼顧上面所提到的三個指標，標記/整理演算法相對來說更平滑一些，但效率上依然不盡如人意，它比複製演算法多了一個標記的階段，又比標記/清除多了一個整理記憶體的過程
年輕代(Young Gen) ----->複製演算法的
年輕代特點是區域相對老年代較小，物件存活率低。這種情況複製演算法的回收整理，速度是最快的。複製演算法的效率只和當前存活對像大小有關，因而很適用於年輕代的回收。而複製演算法記憶體利用率不高的問題，通過hotspot中的兩個survivor的設計得到緩解。
老年代(Tenure Gen) ----> 標記清除或者是標記清除與標記整理的混合實現
老年代的特點是區域較大，物件存活率高。這種情況，存在大量存活率高的對像，複製演算法明顯變得不合適。一般是由標記清除或者是標記清除與標記整理的混合實現。
Mark階段(標記)
Sweep階段（清除）的開銷與所管理區域的大小形正相關，但Sweep“就地處決”的特點，回收的過程沒有對像的移動。使其相對其它有對像移動步驟的回收演算法，仍然是效率最好的。但是需要解決記憶體碎片問題。
Compact階段（整理）的開銷與存活對像的資料成開比，如上一條所描述，對於大量對像的移動是很大開銷的，做為老年代的第一選擇並不合適。
以hotspot中的CMS回收器為例，CMS是基於Mark-Sweep實現的，對於對像的回收效率很高，而對於碎片問題，CMS採用基於Mark-Compact演算法的Serial Old回收器做為補償措施：當記憶體回收不佳（碎片導致的Concurrent Mode Failure時），將採用Serial Old執行Full GC以達到對老年代記憶體的整理。 從JDK1.9後不再推薦使用CMS垃圾回收器， 推薦採用 Garbage-First（G1）垃圾回收器， Garbage-First（G1）是專門針對多核處理器的，雖然是整理，但是非常是多核完成的，因此較快。
一個case（說明引用計數法存在的問題）：
package hello_java;
public class Test4 {
public static void main(String[] args) {
test();
System.gc();// full gc
System.out.println( "main finish" );
}
public static void test() {
A a = new A();
B b = new B();
a.b = b;
b.a = a;
}
}
class B {
public A a= null;
@Override
protected void finalize() throws Throwable {
System.out.println( "B被回收了");
}
}
class A {
public B b = null;
@Override
protected void finalize() throws Throwable {
System.out.println( "A被回收了");
}
}
列印結果：
main finish
B被回收了
A被回收了解釋：
Test方法出棧，gc回收、
稍作修改：
package hello_java;
public class Test4 {
public static void main(String[] args) {
A a = test();
System.gc();// full gc
System.out.println( "main finish" );
}
public static A test() {
A a = new A();
B b = new B();
a.b = b;
b.a = a;
return a;
}
}
class B {
public A a= null;
@Override
protected void finalize() throws Throwable {
System.out.println( "B被回收了");
}
}
class A {
public B b = null;
@Override
protected void finalize() throws Throwable {
System.out.println( "A被回收了");
}
}
main finish
解釋：
main方法中有指向物件A的，不會被回收。
