谈谈对JVM的理解(二)

1、JVM启动流程
　　Java XXX，执行java命令后
　　装置配置，根据当前路径和系统版本寻找jvm.cfg文件
　　根据配置文件寻找JVM.dll,JVM.dll为JVM主要实现
　　初始化JVM，获得相关native接口，其中JNIEnv接口，该接口为JVM接口，findClass等操作通过它实现
　　找到main方法并运行
2、堆，栈，方法区
　　堆：主要保存成员变量，对象，常量池(JDK7开始，之前放在方法区),所有线程共享堆，堆是分代的
　　栈：保存对象的引用，一个方法内的局部变量，常量池指针，线程私有，由一系列帧组成，每一次方法调用创建一个帧，并压栈
　　方法区：保存Class对象的元数据(字段，方法信息，方法字节码)
　　Java没有寄存器，所有参数传递使用操作数栈
　　栈上分配：小对象(一般几十个bytes)，在没有逃逸的情况下，可以直接分配在栈上，直接分配在栈上，可以自动回收，减轻GC压力，大对象或者逃逸对象无法栈上分配。
3、主内存，线程工作内存
　　主内存：所有线程共享的内存
　　线程工作内存：当前线程独享的内存，其它线程不可见
　　当数据从主内存复制到工作存储时，必须出现两个动作：第一、由主内存执行的读(read)操作；第二、由工作内存执行的相应的load操作；当数据从工作内存拷贝到主内存时，也出现两个操作：第一个、由工作内存执行的存储(store)操作；第二、由主内存执行的相应的写(write)操作。
　　每一个操作都是原子的，即执行期间不会被中断
　　对于普通变量，一个线程中更新的值，不能马上反应在其他变量中
4、volatile，synchronized，final
　　volatile：被volatile声明的变量，当一个线程修改了该变量，其他线程可以立即知道。当一个线程正在工作，需要用到另外一个线程修改某个变量后的值，对该变量用volatile声明对好。
　　synchronized：被它声明的方法，代码块，对象，会加上锁，在将方法执行完，代码块执行完，对象中变量值写回主内存之前，其它线程访问这些信息处于等待状态，只有真正执行完，变量值写回主内存后，才会释放锁。加锁和释放锁比较消耗性能。
　　final:被final声明的变量是不可变的，被final声明的对象，引用不可变，一旦初始化完成，其它线程就可见。
5、指令重排的基本原则
　　程序顺序原则：一个线程内包装语义的串行性
　　volatile规则：volatile变量的写，先发生于读
　　锁规则：解锁必然发生在随后的加锁前
　　传递性：A先于B，B先于C，那么A必然先于C
　　线程的start方法先于它的每一个动作
　　线程的所有操作先于线程的终结(Thread.join())
　　线程的中断(interrupt())先于被中断线程的代码
　　对象的构造函数执行结束先于finalize()方法
6、解释运行和编译运行
　　解释运行：解释运行以解释方式运行字节码，读一句执行一句
　　编译运行：将字节码编译成机器码，直接执行机器码，运行时编译，编译后性能有数量级的提升。
7、常用JVM配置参数
　　Trace跟踪参数
　　　　-verbose:gc
　　　　-XX:printGC 打印gc工作的简单信息
　　　　-XX:+PrintGCDetails 打印gc工作的详细信息
　　　　-XX:+PrintGCTimeStamps 打印gc工作发生的时间戳
　　　　-Xloggc:log/gc.log 指定GC log的位置，以文件输出
　　　　-XX:+PrintHeapAtGC 每一次GC后，都打印堆信息
　　　　-XX:+TraceClassLoading 监控类的加载
　　堆的分配参数
　　　　-Xmx -Xmx 指定最大堆和最小堆
　　　　Runtime.getRuntime().maxMemory()得到可用最大的内存
　　　　Runtime.getRuntime().freeMemory得到空闲的内存
　　　　java运行尽量在最小堆内存中 ，如果空间不够就会向上去取，如果达到最大上限就会报OOM错误
　　　　-Xmn 设置新生代大小
　　　　-XX:NewRatio
　　　　　　新生代(eden+2*s)和老年代(不包含永久区)的比值
　　　　　　４表示新生代:老年代＝１:4，即年轻代占堆的1/5
　　　　-XX:SurvivorRatio
　　　　　　设置两个Survivor区和eden的比
　　　　　　8表示两个Survivor:eden=2:8，即一个Survivor占年轻代的1/10
　　　　-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError OOM时导出堆到文件
　　　　-XX:+HeapDumpPath 导出OOM的路径
　　　　-XX:OnOutOfMemoryError 在OOM时，执行一个脚本 ,-XX:OnOutOfMemorryError=脚本的位置 %p(%p指的是当前线程)，当程序OOM时，就会执行这个脚本，将当前线程的信息传送过去，也可以在OOM时，发送邮件通知，或者重启程序。
　　　　总结:
　　　　　　1、根据实际情况调整新生代和幸存代的大小
　　　　　　2、官方推荐新生代占堆的3/8
　　　　　　3、幸存代占新生代的1/10
　　　　　　4、在OOM时，记得Dump出堆，确保可以排查现场问题
　　　　永久区分配参数
　　　　　　-XX:PermSize -XX:MaxPermSize 设置永久区的初始空间和最大空间，表示一个系统可以容纳多少个类型
　　　　　　永久区的内存不够，也会导致OOM
　　栈的分配参数
　　　　-Xss 通常只有几百K(一般比较小，如果调大，可容纳的线程数量就会变小)，决定了函数调用的深度，每个线程都有独立的栈空间，局部变量、参数、分配在栈上。