1.JVM简介

1.1JVM概念

虚拟机简介：JVM（Java Virtual Machine的简称。Java虚拟机。），JVM是一台被定制过的现实中不存在的计算机。

虚拟机：指通过软件模拟的完整的硬件环境功能的、运行在一个完全隔离的环境中的完整计算机系统。

常见虚拟机：JVM、VMwave、Virtual Box

JVM和其他两个虚拟机的区别：

a.VMwave与VirtualBox是通过软件模拟物理CPU的指令集，物理系统中会有很多的寄存器

b.JVM则是通过软件模拟Java字节码指令集，JVM中只是主要保留了PC寄存器，其他寄存器都进行了裁剪

JVM发展史：

最广泛的JVM为HotSpot，在JDK8时整合HotSpot和JRockit VM，优势互补在HotSpot的基础上移植JRockit的优秀特性

2.Java内存区域与内存溢出溢出

2.1运行时数据区域

线程私有区域：程序计数器、Java虚拟机栈、本地方法栈

线程共享区域：Java堆、方法区、运行时常量池

2.1.1程序计数器（线程私有）

记录当前正在执行的虚拟机字节码指令的地址，即线程执行的代码的位置。

在执行一个Native方法时，计数器为空

程序计数器不会出现内存溢出，因为虚拟机中没有规定OOM情况的区域

2.1.2Java虚拟机栈（线程私有）

虚拟机栈描述的是Java方法执行的内存模型：每当方法执行时都会创建一个栈帧用于存储数据，在每个方法从调用直至执行完成的过程，对应一个栈帧在虚拟机栈的出栈与入栈，生命周期与线程相同。

常见异常：

a.StackOverFlowError，栈溢出异常

b.OutOfMemoryError（OOM），动态扩展时无法申请到足够的空间

2.1.3本地方法栈（线程私有）

在HotSpot虚拟机中，本地方法栈与虚拟机栈时同一块区域

2.1.4Java堆（终端java -X 可以设置堆区大小）

Java堆用于存储对象实例

2.1.5方法区

用于存储已被虚拟机加载的类信息，即编译器编译后的代码等数据。

2.1.6运行时常量池（方法区的一部分）

存放字面量与符号引用。

JDK1.7之前在方法区，之后被移到了堆区。

2.2Java堆异常

a.内存泄露

b.内存溢出

2.3虚拟机栈和本地方法栈溢出

a.栈溢出

b.OOM

可以使用递归无出口尝试一下，一般可以递归深度1000-2000.

3.常用JVM性能监控与故障处理工具--了解

3.1JDK命令行工具

3.2jsp--虚拟机进程状态

3.3jstat--虚拟机统计信息监视工具

3.4jinfo--Java配置信息工具

3.5jmap--Java内存映像工具

3.6jhat--虚拟机转存储快照分析工具

3.7jstack--Java堆栈跟踪工具

4.Java内存模型

4.1主内存与工作内存

Java所有的变量都存储于主内存中，每条线程都有自己的工作内存，线程的工作内存中保存了被该线程使用的变量的主内存副本拷贝，线程对变量的所有操作都必须在工作内存中进行，而不能直接读取主内存中的内容，不同的线程之间也无法直接访问对方的工作区，线程间变量值传递需要通过主内存来完成。

线程、主内存、工作内存关系：

4.2内存间交互操作

lock(锁定)：作用于主内存的变量，它把一个变量标识为一条线程独占的状态

unlock(解锁)：作用于主内存的变量，它把一个处于锁定状态的变量释放出来，释放后的变量才可以被其他线程锁定

read(读取)：作用于主内存的变量，它把一个变量的值从主内存传输到线程的工作内存中，以便以后的load动作使用

load(载入)：作用于工作内存的变量，它把read操作从主内存中得到的变量值放入工作内存的变量副本中

use(使用)：作用于工作内存的变量，它把工作内存的一个变量的值传送给执行引擎

assign(赋值)：作用于工作内存的变量，它把一个从执行引擎收到的值赋给工作内存中的变量

store(存储)：作用于工作内存的变量，它把工作内存的一个变量的值传送到主内存中，以便后续的write操作使用

write(写入)：作用于主内存的变量，它把store操作从工作内存中得到的变量的值放入主内存的变量中

Java内存模型的三大特性

原子性：由Java内存模型直接保证原子性变量操作包括read、load、assign、use、store、write，大致可以认为，基本数据类型的访问读写是具备原子性的，如需大范围的原子性，则需要synchronized关键字

可见性：可见性指当一个线程修改了共享变量的值，其他线程能够立即得知修改，volatile、final、synchronized关键字可以保证可见性

有序性：如果在本线程内观察，所有的操作都是有序的，如果在线程中观察另外一个线程都是无序的。

Java内存模型具备一些先天有序性，这个称为happens-before原则。如果俩个操作无法从happens-before原则推导出来，那么久不能保证有序性，虚拟机可以随意进行重排序

happen-before原则：

程序次序规则：一个线程内，按照代码顺序，书写在前面的操作先行发生于书写在后面的操作

锁定规则：一个unlock操作先行发于后面对同一个锁的lock操作

volatile变量规则：对一个变量的写操作先行发于后面对这个变量的读操作

传递规则：如果操作A先行发生于操作B，而操作B又先行于操作C，则可以得出操作A先行发生于操作C

线程启动规则：Thread对象的start()方法先行发生于此线程的每一个动作

线程中断规则：对线程interrupt()方法的调用先行发于被中断线程的代码检测到中断事件的发生

线程终结规则：线程中所有的操作都先行发生于线程的终止检测，我们可以通过Thread.join()方法结束、Thread.isAlive()的返回值手段检测到线程已经终止执行

对象终结规则：一个对象的初始化完成先行发生于它的finalize()方法的开始

4.3volatile型变量的特殊规则

volatile是JVM提供的最轻量级的同步机制，JVM内存模型对volatile专门定义了一些特殊访问规则。

两种特性：

       保存此变量对所有线程的可见性

       使用volatile变量的语义是禁止指令重排序

禁止指令重排的俩层意思：

a.当程序执行到volatile变量的读操作或者写操作时，在其前面的操作的更改肯定全部已经进行，且结果已经对后面的操作可见，在其后的操作肯定没有进行

b.在进行指令优化时，不能将在对volatile变量访问的语句放在其后面执行，也不能把volatile变量后面的语句放在其前面执行

注意：volatile修饰的变量是多线程可见，但是volatile修饰的变量进行运算，不保证原子性

最后

以上就是微笑大神为你收集整理的走进JVM1.JVM简介2.Java内存区域与内存溢出溢出3.常用JVM性能监控与故障处理工具--了解4.Java内存模型的全部内容，希望文章能够帮你解决走进JVM1.JVM简介2.Java内存区域与内存溢出溢出3.常用JVM性能监控与故障处理工具--了解4.Java内存模型所遇到的程序开发问题。

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