JVM的一些知识

你的名字 2022-10-21 03:43 209阅读 0赞

1.什么是垃圾garbage？  
没有任何引用指向的对象就是垃圾  
2.判断哪些对象需要被回收？  
1）引用计数法：  
给对象添加一引用计数器，被引用一次计数器值就加一，当引用失效的时候，计数器值就减去1；当计数器为0时候，对象就是不可能再被使用的；  
简单高效，但是无法解决对象之间相互循环引用的问题。  
2）可达性分析算法  
通过一系列的称为“GC’ Roots”的对象作为起始点，从这些节点开始向下搜索，搜索所走过的路径称为引用链，当一个对象到GC Roots没有任何引用链相连的时候，则证明改对象是不可用的，此算法解决了上述循环引用的问题。  
GC Roots主要包括 线程栈变量、静态变量、常量流、JNI指针  
3常见的垃圾清除的方法  
1）标记清除  
从图中可知，进行标记清理后，可以看出，清楚后的内存可用内存增加，但是清除垃圾后的内存地址不连接，出现垃圾碎片，当有大对象需要进行内存分配时，会因为找不到足够内存进行分配对象而造成垃圾回收，频繁的垃圾回收影响效率和性能  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MjA2MzgyMA_size_16_color_FFFFFF_t_70]

2）拷贝  
所谓复制算法，就是把内存分为2块等同大小的内存空间（A和B），使用A进行内存的使用，当A部分的内存不足以分配对象而引起内存回收时，就会把存活的对象从A内存块放到B内存块中，后把A内存块中的对象全部清除，在B内存块中使用，当B内存不足以分配内存时，就会把B中存活的对象放到A内存块中，然后把B中对象全部清除，如此循环

缺点：使用这种方式可以避免出现空间碎片（内存中不连续的空间），不过会浪费一半的内存，降低空间的使用率。

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MjA2MzgyMA_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]

3）标记压缩（标记整理）  
从图中也可以看出，整理后的内存，避免了标记清除中的内存碎片的问题，也避免了复制算法中的内存浪费问题，当然，存在的问题就是效率问题了，一遍标记清除，一遍压缩空间，会比前2者的效率低。  
在这里插入图片描述

[参考博客：https://blog.csdn.net/cainiao\_study/article/details/92711892(https://blog.csdn.net/cainiao\_study/article/details/92711892)][https_blog.csdn.net_cainiao_study_article_details_92711892_https_blog.csdn.net_cainiao_study_article_details_92711892]

4.对象的从出生到消亡  
stack–》Eden–》S1–》S2（S1，S2反复直到年龄够了进入老年代）–》Old  
1）MinorGC/YGC:年轻代空间耗尽时候触发  
2）MajorGC/FullGC:在老年代无法继续分配空间时候触发，新生代、老年代同时  
进行回收  
3)对象的创建到消亡的图  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MjA2MzgyMA_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]  
什么是TLAB？  
TLAB的全称是Thread Local Allocation Buffer，即线程本地分配缓存区，这是一个线程专用的内存分配区域。  
由于对象一般会分配在堆上，而堆是全局共享的。因此在同一时间，可能会有多个线程在堆上申请空间。因此，每次对象分配都必须要进行同步（虚拟机采用CAS配上失败重试的方式保证更新操作的原子性），而在竞争激烈的场合分配的效率又会进一步下降。JVM使用TLAB来避免多线程冲突，在给对象分配内存时，每个线程使用自己的TLAB，这样可以避免线程同步，提高了对象分配的效率。  
[参考博客：https://blog.csdn.net/xiaomingdetianxia/article/details/77688945][https_blog.csdn.net_xiaomingdetianxia_article_details_77688945]

补充：新建一个对象可能存在栈（涉及逃逸分析的知识，随着栈帧的弹出而消亡）、堆，TLAB中

5.内存的泄露和溢出  
溢出：假设允许你用20M，但却超过20M，而且对象都活着  
泄露：分配内存永远不会被回收

6JVM相关问题：  
1）创建对象的过程：  
申请一个空间—》初始化–》建立关联  
2）DCL（Double Check Lock）与volatile的问题  
DCL需要加volatile；  
volatile作用：  
a)线程可见性  
b)防止指令重排  
CPU比内存的速度快很多  
cpu的乱序执行：cpu在进行等待的同时执行指令，是cpu乱序的根源；不是乱，而是为了提高效率  
3）对象在内存中的存储布局  
（64位虚拟机，8字节对齐，能被8整除）  
markword、class pointer，实例数据、对齐（padding）  
4）对象头具体包括什么（markword klasspointer）  
a).identity hashcode  
b)GC信息  
c)锁的信息

5）对象怎么定位  
a).句柄方式  
b)直接指针  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MjA2MzgyMA_size_16_color_FFFFFF_t_70 3]  
方式1的好处：不管堆中的实例对象地址是否发生改变，是否被垃圾回收，栈中的引用是不会发生改变的，改变的是堆中句柄池所保存的内存地址，则栈中的reference不需要被修改。  
方式2的好处：引用直接指向堆内存的对象地址，相比使用句柄，减少了一次寻址过程，减少了一次性能开销，由于对象的访问定位频率非常高，节约了性能，速度快。  
[参考文章：https://blog.csdn.net/itcats\_cn/article/details/80951929][https_blog.csdn.net_itcats_cn_article_details_80951929]

6）对象怎么分配？

a).start–》尝试在“栈”上分配（好处：回收不需要垃圾回收器）  
b)不能在栈上分配的，比较大的话，直接分配在老年代（通过fullGC才能回收）；  
c).如果没有很大的话，尝试分配在TLAB（即线程本地分配缓存区）  
d)如果没有TLAB直接到Eden，需要线程同步，需要竞争，效率较低。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MjA2MzgyMA_size_16_color_FFFFFF_t_70 4]

7）Object o = new Object()在内存占用多少字节  
a).在开启指针压缩的情况下，markword 占用 8 字节，classpoint 占用 4 字节，Interface data 无数据，总共是12字节，由于对象需要为8的整数倍，Padding 会补充4个字节，总共占用16字节的存储空间。  
b).在没有指针压缩的情况下，markword 占用 8 字节，classpoint 占用 8字节，Interface data 无数据，总共是16字节。  
补充：  
什么是指标压缩：  
\-XX:+UseCompressedOops 这个参数就是 JVM 提供的解决方案。通过压缩指针，占用的空间就会被压缩为原来的一半，节约空间。classpointer 参数大小就受到其影响。

[参考文章：https://www.sohu.com/a/441291149\_115128][https_www.sohu.com_a_441291149_115128]

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[https_blog.csdn.net_itcats_cn_article_details_80951929]: https://blog.csdn.net/itcats_cn/article/details/80951929
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[https_www.sohu.com_a_441291149_115128]: https://www.sohu.com/a/441291149_115128