Java虚拟机Jvm基础知识介绍

来源：大同IT培训学校时间：2020/10/23 17:03:53

jvm的内存模型
并发问题的根源：可见性，原子性，乱序执行
java内存模型定义了一些规则来禁止cpu缓存和编译器优化，happen-before用来描述两个操作的内存的可见性，有以下6条
1.程序的顺序执行，个语句对后一个语句可见（当两个语句没有依赖的情况下还是可以乱序执行）
2.volatile变量的写对另一个线程的读可见
3.happen-before具有传递性
4.一个线程对锁的释放对另外一个线程的获取锁可见（也就是一个线程在释放锁之前对共享变量的操作，另外一个线程获取锁后会看的到）
5.线程a调用了线程b的start()方法，那么线程a在调用start方法之前的操作，对线程b内的run()方法可见

6.线程a调用了线程b的join方法，那么线程b里的所有操作，将对线程a调用join之后的操作可见。

jvm的垃圾回收
两种实现：引用计数和可达性分析，引用计数会出现循环引用的问题，目般采用可达性分析。
为了增加程序运行线程和垃圾回收线程不会发生并发影响，jvm采用安全点机制来实现stoptheworld,也就是当垃圾收集线程发起stoptheworld请求后，工作线程开始进行安全点检测，只有当所有线程都进入安全点之后，垃圾收集线程才开始工作，在垃圾收集线程工作过程中，工作线程每执行一行代码都会进行安全点检测，如果这行代码安全就继续执行，如果这行代码不安全就将该线程挂起，这样可以增加垃圾收集线程运行过程中，工作线程也可以继续执行。
安全点：例如阻塞线程肯定是安全点，运行的jni线程如果不访问java对象也是安全的，如果线程正在编译生成机器码那他也是安全的，Java虚拟机在有垃圾回收线程执行期间，每执行一个字节码都会进行安全检测。
基础垃圾收集算法：清除算法会造成垃圾碎片，清除后整理压缩浪费cpu耗时，复制算法浪费内存。
基础假设：大部分的java对象只存活了一小段时间，只有少部分java对象存活很久。新建的对象放到新生代，当经过多次垃圾回收还存在的，就把它移动到老年代。针对不同的区域采用不同的算法。因为新生代的对象存活周期很短，经常需要垃圾回收，所以需要采用速度快的算法，也就是复制，所以新生代会分成两块。一块eden区，两块大小相同的survivor区。
新的对象默认在eden区进行分配，由于堆空间是共享的，所以分配内存需要加锁同步，不然会出现两个对象指向同一块内存，为了避免频繁的加锁，一个线程可以申请一块连续内存，后续内存的分配就在这里进行，这个方案称为tlab。tlab里面维护两个指针，一个是当前空余内存起始位置，另外一个tail指向尾巴申请的内存结束位置，分配内存的时候只需要进行指针加法并判断是否大于tail，如果超过则需要重新申请tlab。
如果eden区满了则会进行一次minor Gc,将eden区的存活对象和from区的对象移动到to区，然后交换from和to的指针。
垃圾收集器的分类：针对的区域，老年代还是新生代，串行还是并行，采用的算法分类复制还是标记整理
g1基于可控的停顿时间，增加吞吐量，取代cms g1将内存分为多个块，每个块都可能是eden survivor old三种之一首先清除全是垃圾的快这样可以释放内存。

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