理解gc日志
Minor GC和Full GC区别
概念：
新生代 GC（Minor GC）：指发生在新生代的垃圾收集动作，因为 Java 对象大多都具
备朝生夕灭的特性，所以 Minor GC 非常频繁，一般回收速度也比较快。
老年代 GC（Major GC / Full GC）：指发生在老年代的 GC，出现了 Major GC，经常
会伴随至少一次的 Minor GC（但非绝对的，在 ParallelScavenge 收集器的收集策略里
就有直接进行 Major GC 的策略选择过程） 。MajorGC 的速度一般会比 Minor GC 慢 10
倍以上。
Minor GC触发机制：
当年轻代满时就会触发Minor GC，这里的年轻代满指的是Eden代满，Survivor满不会引发GCFull GC触发机制：
当年老代满时会引发Full GC，Full GC将会同时回收年轻代、年老代，当永久代满时也会引发Full GC，会导致Class、Method元信息的卸载其Minor 如下图所示
虚拟机给每个对象定义了一个对象年龄（Age）计数器。如果对象在 Eden 出生并经过第一次 Minor GC 后仍然存活，并且能被 Survivor 容纳的话，将被移动到 Survivor 空间中，并将对象年龄设为 1。对象在 Survivor 区中每熬过一次 Minor GC，年龄就增加 1 岁，当它的年龄增加到一定程度（默认为 15 岁）时，就会被晋升到老年代中。对象晋升老年代的年龄阈值，可以通过参数 -XX:MaxTenuringThreshold (阈值)来设置。
JVM的永久代中会发生垃圾回收么
垃圾回收不会发生在永久代，如果永久代满了或者是超过了临界值，会触发完全垃圾回收(Full GC)。如果你仔细查看垃圾收集器的输出信息，就会发现永久代也是被回收的。这就是为什么正确的永久代大小对避免Full GC是非常重要的原因。请参考下Java8：从永久代到元数据区
(注：Java8中已经移除了永久代，新加了一个叫做元数据区的native内存区)
对象优先在eden分配
大多数情况下，对象在新生代Eden区中分配。当Eden区没有足够的空间进行分配时，虚拟机将发起一次Minor GC。
虚拟机提供了-XX:+PrintGCDetails这个收集器日志参数，告诉虚拟机在发生垃圾收集行为时打印内存回收日志，并且在进程退出的时候输出当前内存各区域的分配情况。在实际应用中，内存回收日志一般是打印到文件后通过日志工具进行分析，不过本实验的日志并不多，直接阅读就能看得很清楚。
public class Test00010 {
private static final int _1MB = 1024 * 1024;
// -Xms20m -Xmx20m -Xmn10M -XX:SurvivorRatio=8 -XX:+PrintGCDetails
// -XX:+UseSerialGC
public static void main(String[] args) {
testAllocation();
}
public static void testAllocation() {
byte[] allocation1, allocation2, allocation3, allocation4;
allocation1 = new byte[2 * _1MB];
allocation2 = new byte[2 * _1MB];
allocation3 = new byte[2 * _1MB];
allocation4 = new byte[4 * _1MB]; // 出现一次Minor GC
}
}
大对象直接进入老年代
长期存活的对象将进入老年代
动态对象年龄判断
空间分配担保
JDK可视化工具
jconsole
从Java 5开始 引入了 JConsole。JConsole 是一个内置 Java 性能分析器，可以从命令行或在 GUI shell 中运行。您可以轻松地使用 JConsole（或者，它更高端的 “近亲” VisualVM ）来监控 Java 应用程序性能和跟踪 Java 中的代码。
如果是从命令行启动，使 JDK 在 PATH 上，运行 jconsole 即可。
如果从 GUI shell 启动，找到 JDK 安装路径，打开 bin 文件夹，双击 jconsole 。
当分析工具弹出时（取决于正在运行的 Java 版本以及正在运行的 Java 程序数量），可能会出现一个对话框，要求输入一个进程的 URL 来连接，也可能列出许多不同的本地 Java 进程（有时包含 JConsole 进程本身）来连接。如图所示：
visualVm
VisualVM 是一款免费的，集成了多个 JDK 命令行工具的可视化工具，它能为您提供强大的分析能力，对 Java 应用程序做性能分析和调优。这些功能包括生成和分析海量数据、跟踪内存泄漏、监控垃圾回收器、执行内存和 CPU 分析，同时它还支持在 MBeans 上进行浏览和操作。本文主要介绍如何使用 VisualVM 进行性能分析及调优。
字节码技术
AOP技术、Lombok去除重复代码插件、动态修改class文件等
字节技术优势
Java字节码增强指的是在Java字节码生成之后，对其进行修改，增强其功能，这种方式相当于对应用程序的二进制文件进行修改。Java字节码增强主要是为了减少冗余代码，提高性能等。
实现字节码增强的主要步骤为：
1、修改字节码
在内存中获取到原来的字节码，然后通过一些工具（如 ASM，Javaasist）来修改它的byte[]数组，得到一个新的byte数组。
2、使修改后的字节码生效
有两种方法：
1） 自定义ClassLoader来加载修改后的字节码；
2）替换掉原来的字节码：在JVM加载用户的Class时，拦截，返回修改后的字节码；或者在运行时，使用Instrumentation.redefineClasses方法来替换掉原来的字节码
常见的字节码操作类库
BCEL
Byte Code Engineering Library(BCEL)，这是Apache Software Foundation的Jakarta项目的一部分。BCEL是Java classworking 广泛使用的一种框架，它可以让您深入jvm汇编语言进行类库操作的细节。BCEL与javassist有不同的处理字节码方法，BCEL在实际的jvm指令层次上进行操作(BCEL拥有丰富的jvm指令集支持) 而javassist所强调的是源代码级别的工作。
ASM
是一个轻量级Java字节码操作框架，直接涉及到JVM底层的操作和指令
高性能，高质量
CGLB
生成类库，基于ASM实现
javassist
是一个开源的分析，编辑和创建Java字节码的类库。性能较ASM差，跟cglib差不多，但是使用简单。很多开源框架都在使用它。
Javassist优势
– 比反射开销小，性能高。
–javassist性能高于反射，低于ASM
运行时操作字节码可以让我们实现如下功能：
– 动态生成 新的类
– 动态改变某个类的结构 ( 添加 / 删除 / 修改 新的属性 / 方法 )
javassist 的最外层的 API 和 JAVA 的反射包中的 API 颇为 类似 。
它 主要 由 CtClass ， CtMethod, ，以及 CtField 几个类组成。用以执行和 JDK 反射 API 中 java.lang.Class， java.lang.reflect.Method， java.lang.reflect.Method .Field 相同的 操作 。
方法操作
– 修改已有方法的方法体（插入代码到已有方法体）
– 新增方法 删除方法
javassist的局限性
JDK5.0 新语法不支持 ( 包括泛型、枚举 ) ，不支持注解修改，但可以通过底层的 javassist 类来解决，具体参考： javassist.bytecode.annotation
不支持数组的初始化，如 String[]{"1","2"} ，除非只有数组的容量为 1
不支持内部类和匿名类
不支持 continue 和 break表达式。
对于继承关系，有些不支持。例如
class A {}
class B extends A {}
class C extends B {}
使用Javassist创建类
public static void main(String[] args)
throws ClassNotFoundException, InstantiationException, IllegalAccessException, NoSuchMethodException,
SecurityException, IllegalArgumentException, InvocationTargetException {
Class<?> clazz = Class.forName("com.itmayiedu.Test0005");
Object newInstance = clazz.newInstance();
Method method = clazz.getDeclaredMethod("sum", int.class, int.class);
Object invoke = method.invoke(newInstance, 1, 1);
}
public void sum(int a, int b) {
System.out.println("sum:" + a + b);
}
public static void main(String[] args) throws CannotCompileException, NotFoundException, IOException {
ClassPool pool = ClassPool.getDefault();
// 创建class文件
CtClass userClass = pool.makeClass("com.itmayiedu.entity.User");
// 创建id属性
CtField idField = CtField.make("private Integer id;", userClass);
// 创建name属性
CtField nameField = CtField.make("private Integer name;", userClass);
// 添加属性
userClass.addField(idField);
// 添加属性
userClass.addField(nameField);
// 创建方法
CtMethod getIdMethod = CtMethod.make("public Integer getId() {return id;}", userClass);
// 创建方法
CtMethod setIdMethod = CtMethod.make("public void setId(Integer id) { this.id = id; }", userClass);
// 添加方法
userClass.addMethod(getIdMethod);
// 添加方法
userClass.addMethod(setIdMethod);
// 添加构造器
CtConstructor ctConstructor = new CtConstructor(new CtClass[] { CtClass.intType, pool.get("java.lang.String") },
userClass);
// 创建Body
ctConstructor.setBody(" {this.id = id;this.name = name;}");
userClass.addConstructor(ctConstructor);
userClass.writeFile("F:/test");// 将构造好的类写入到F:\test 目录下
}
使用Javassist修改类文件信息
public static void main(String[] args)
throws NotFoundException, CannotCompileException, InstantiationException, IllegalAccessException,
NoSuchMethodException, SecurityException, IllegalArgumentException, InvocationTargetException, IOException {
ClassPool pool = ClassPool.getDefault();
// 需要加载类信息
CtClass userClass = pool.get("com.itmayiedu.User");
// 需要添加的方法
CtMethod m = new CtMethod(CtClass.intType, "add", new CtClass[] { CtClass.intType, CtClass.intType },
userClass);
// 方法权限
m.setModifiers(Modifier.PUBLIC);
// 方法体内容
m.setBody("{System.out.println(\"Test003\"); return $1+$2;}");
userClass.addMethod(m);
userClass.writeFile("F:/test");// 将构造好的类写入到F:\test 目录下
// 使用反射技术执行方法
Class clazz = userClass.toClass();
Object obj = clazz.newInstance(); // 通过调用User 无参构造函数
Method method = clazz.getDeclaredMethod("add", int.class, int.class);
Object result = method.invoke(obj, 200, 300);
System.out.println(result);
}