1.垃圾回收
1.垃圾回收器
1.新生代
Serial
Parallel New(多线程)
Parallel Scavenge(达到一个可控制的吞吐量Throughput)
参数-XX:GCTimeTatio=19(允许最大GC时间就占总时间的5%=1/(1+19),默认是99
-XX:MaxGCPauseMillis 参数控制最大垃圾收集停顿时间(关注最大停顿时间)
-XX:+UseAdaptiveSizePolicy GC自适应调节策略,不需要手工指定新生代(-Xmn),Eden 与 Survivor区的比例(-XX:SurvivorRatio),晋升老年代对象的年龄(-XX:PretenureSizeThreshold)
2.老年代(Tenured generation)
Serial Old(标记-压缩算法)
可以跟 Serial 、Parallel Scavenge、Parallel New 搭配使用
Parallel Old(标记-压缩算法)
只能跟 Parallel scavenge 搭配使用
CMS(标记-清除算法)
可以跟 Serial 、Parallel New 搭配使用,和 Serial Old搭配使用
- 初始标记
- 并发标记
- 重新标记
- 并发清除
回收线程的数量=(CPU数量+3)/4
两个问题:
1.无法处理浮动垃圾(Floating Garbage)
浮动垃圾:当次无法回收的垃圾
可以通过参数-XX:CMSinitiatingOccupancyFraction 控制几时触发回收(默认当老年代使用68%的空间后触发)
2.空间碎片过多
-XX:+UseCMSCompactAtFullCollection 当CMS收集器顶不住要进行FullGC时开启内存碎片的合并整理过程(默认开启)
-XX:CMSFullGCsBeforeCompaction 用于设置执行多少次不压缩的Full GC后,跟着来一次带压缩的(默认0)
3.G1
横跨新老生代
将整个堆划分为多个大小相等的独立区域(Region),新生代和老年代都是Region(不需要连续)的集合
- 并行与并发
- 分代收集
- 空间整合:整体看是基于 标记-整理算法，从局部(两个Region之间)是基于 复制算法
- 可预测的停顿
4.Remembered Set
每个Region都有对应Remembered Set(避免全堆扫描),虚拟机发现程序在对Reference类型进行写操作时,会产生一个Write Barrier暂时中断写操作,检查Reference引用的对象是否处于不同的Region之中,如果是便通过CardTable把相关引用信息记录到被引用对象所属的Region的Remembered Set 之中,当进行内存回收时,在GC根节点的枚举范围中加入Remembered Set 即可保证不对全堆扫描也不会遗漏
5.CardTable
-XX:+UseCondCardMark 来尽量减少写卡表的操作
6.分配担保
7.相关参数
| 参数 | 描述 |
|---|---|
| UseSerialGC | |
| UseParNewGC | 使用ParNew+Serial Old的收集器组合 |
| UseConcMarkSweepGC | 使用ParNew+CMS+Serial Old |
| UseParallelGC | 使用Parallel Scavenge + Serial Old(PS markSweep) |
| UseParallelOldGC | 使用Parallel Scavenge+Parallel Old |
| SurvivorRatio | 新生代中Eden区域与Survivor区域的容量比值,默认为8，代表Eden:Survivor=8:1 |
| PretenureSizeThreshold | 直接晋升到老年代的对象大小,设置这个参数后，大于这个参数的对象将直接在老年代分配 |
| MaxTenuringThreshold | 晋升到老年代的对象年龄，每个对象在坚持过一次Minor GC 之后，年龄增加1 |
| UseAdaptiveSizePolicy | 动态调整Java堆中各个区域的大小以及进入老年代的年龄(上文提及) |
| HandlePromotionFailure | 是否允许分配担保失败,即老年代的剩余空间不足以应付新生代的整个Eden和Survivor区的所有对象都存活的极端情况 |
| ParallelGCThreads | 设置并行GC时进行内存回收的线程数 |
| GCTimeRatio(仅在Parallel Scavenge生效) | GC时间占比总时间的比率,默认值为99，允许1%的GC时间 |
| MaxGCPauseMilis(仅在Parallel Scavenge生效) | 设置GC最大停顿时间 |
| CMSInitiatingOccupancyFraction | 控制几时触发回收(默认当老年代使用68%的空间后触发) |
| UseCMSCompactAtFullCollection | 当CMS收集器顶不住要进行FullGC时开启内存碎片的合并整理过程(默认开启) |
| CMSFullGCsBeforeCompaction | 用于设置执行多少次不压缩的Full GC后,跟着来一次带压缩的(默认0) |
2.JVM内存模型(JMM)
3.运行时内存区域
1.Heap(堆) 公有
2.Method Area(方法区) 公有
存储已被虚拟机加载的类信息、常量、静态变量、即时编译器编译的后的代码数据
1.Runtime Constant Pool(运行时常量池)
存放编译期生成的各种字面量和符号引用
注:Java8中 元数据层(metaspace)
-
当类元数据的空间占用达到参数MaxMetaspaceSize 设置的值，将会触发堆死亡对象和类加载器的垃圾回收
-XX:MetaspaceSize -XX:MaxMetaspaceSize -XX:MinMetaspaceFreeRatio -XX:MaxMetaspceFreeRatio 复制代码
3.VM stack(虚拟机栈)
每个方法在执行的同时都会创建一个栈帧(Stack Frame),用于存储局部变量表、操作数栈、动态链接、方法出口等信息
4.Program counter Register(程序计数器)
字节码的行号指示器
5.Native Method Stack(本地方法栈)
4.内存布局
1.对象头(Header)
1.存储对象自身的运行数据
HashCode、GC分代年龄、锁状态标志、线程持有的锁、偏向线程ID、偏向时间戳
mark Word
| 存储内容 | 标志位 | 状态 |
|---|---|---|
| 对象哈希码、对象分代年龄 | 01 | 未锁定 |
| 指向锁记录的指针 | 00 | 轻量级锁定 |
| 指向重量级锁的指针 | 10 | 膨胀(重量级锁定) |
| 空、不需要记录信息 | 11 | GC标记 |
| 偏向线程ID、偏向时间戳、对象分代年龄 | 01 | 可偏向 |
2.类型指针
2.实例数据(Instance Data)
3.对齐填充(Padding)
5.线程池
1.参数之间的关系
-
小于在运行的corePoolSize线程,Executor 会增加一个新的线程
-
大于或等于corePoolSize,Executor会让提交的请求进入队列
-
如果请求不能排队,Executor会创建一个新的线程，除非这个线程数大于最大线程数(maximumPoolSize)
-
超过MaximumPoolSize,就会拒绝
-
如果当前线程数超过corePoolSize，Executor将会终止超过 KeepAliveTime时间的闲置线程
ThreadPoolExecutor:execute
/**
* Executes the given task sometime in the future. The task
* may execute in a new thread or in an existing pooled thread.
*
* If the task cannot be submitted for execution, either because this
* executor has been shutdown or because its capacity has been reached,
* the task is handled by the current {@code RejectedExecutionHandler}.
*
* @param command the task to execute
* @throws RejectedExecutionException at discretion of
* {@code RejectedExecutionHandler}, if the task
* cannot be accepted for execution
* @throws NullPointerException if {@code command} is null
*/
public void execute(Runnable command) {
if (command == null)
throw new NullPointerException();
/*
* Proceed in 3 steps:
*
* 1. If fewer than corePoolSize threads are running, try to
* start a new thread with the given command as its first
* task. The call to addWorker atomically checks runState and
* workerCount, and so prevents false alarms that would add
* threads when it shouldn't, by returning false.
*
* 2. If a task can be successfully queued, then we still need
* to double-check whether we should have added a thread
* (because existing ones died since last checking) or that
* the pool shut down since entry into this method. So we
* recheck state and if necessary roll back the enqueuing if
* stopped, or start a new thread if there are none.
*
* 3. If we cannot queue task, then we try to add a new
* thread. If it fails, we know we are shut down or saturated
* and so reject the task.
*/
int c = ctl.get();
if (workerCountOf(c) < corePoolSize) {
if (addWorker(command, true))
return;
c = ctl.get();
}
if (isRunning(c) && workQueue.offer(command)) {
int recheck = ctl.get();
if (! isRunning(recheck) && remove(command))
reject(command);
else if (workerCountOf(recheck) == 0)
addWorker(null, false);
}
else if (!addWorker(command, false))
reject(command);
}
复制代码6.锁
1.synchronized(重入锁)
在执行monitorenter时,首先尝试获取对象的锁。如果这个对象没被锁定 ，或者当前线程已经拥有了那个对象的锁，把锁的计数器加1;
当执行monitorexit指令时会将锁计数器减1，当计数器为0时，锁就会被释放
如果获取对象锁失败，那当前线程就要阻塞等待，直到对象锁被另外一个线程释放位置
2.Lock
优势
- 等待可以中断
- 可实现公平锁
- 锁可以绑定多个条件
2.类加载
1.双亲委派(Parents Delegation Model)
- 一个类加载器收到类加载的请求，首先会交个父类加载器加载;
- 当父类加载器服务完成时，子类加载器才会去尝试加载;
- 双亲委派保证某个类在程序的各个类加载器中都是同一个类
- JVM有三个类加载器:
- BootStrap classLoader:加载<JAVA_HOME>\lib 目录下或被—Xbootclasspath参数所指定的的路径
- Extension classLoader:加载lib/ext 目录下,或者被java.ext.dirs 系统变量所指定的路径中所有类库
- Application classLoader:加载用户类路径(ClassPath)上指定的类库
//ClassLoader
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