如何理解JAVA JVM

如何理解JAVA JVM，相信很多沒有經驗的人對此束手無策，為此本文總結了問題出現的原因和解決方法，通過這篇文章希望你能解決這個問題。

什么是JVM

JVM是Java Virtual Machine（Java虛擬機）的縮寫，JVM是一種用于計算設備的規范，它是一個虛構出來的計算機，是通過在實際的計算機上仿真模擬各種計算機功能來實現的。

市面上是有很多虛擬機

了解JVM的結構，通過合理的參數配置，有助于我們更好的發揮JVM的性能。

內存結構

內存空間的主要組成

1. 方法區

   方法區（Method Area），是各個線程共享的內存區域，它用于存儲已被虛擬機加載的類型信息、常量、靜態變量、即時編譯器編譯后的代碼緩存等數據

2. 堆

   對于Java應用程序來說，Java堆（Java Heap）是虛擬機所管理的內存中最大的一塊。Java堆是被所有線程共享的一塊內存區域，在虛擬機啟動時創建。此內存區域的唯一目的就是存放對象實例，Java世界里“幾乎”所有的對象實例都在這里分配內存

3. 虛擬機棧

   線程私有的，它的生命周期與線程相同。虛擬機棧描述的是Java方法執行的線程內存模型：每個方法被執行的時候，Java虛擬機都會同步創建一個棧幀（Stack Frame）用于存儲局部變量表、操作數棧、動態連接、方法出口等信息。每一個方法被調用直至執行完畢的過程，就對應著一個棧幀在虛擬機棧中從入棧到出棧的過程

4. 本地方法棧

   本地方法棧（Native Method Stacks）與虛擬機棧所發揮的作用是非常相似的，其區別只是虛擬機棧為虛擬機執行Java方法（也就是字節碼）服務，而本地方法棧則是為虛擬機使用到的本地（Native）方法服務

5. 程序計數器

   程序計數器（Program Counter Register）是一塊較小的內存空間，它可以看作是當前線程所執行的字節碼的行號指示器。可以理解為標記程序下一行執行什么。

方法區，堆，線程共享

虛擬機棧，本地方法棧，程序計數器，線程私有，創建一個線程時（可以理解為運行一個方法），創建一個棧幀，專門服務與此線程

內存分配

堆內存是我們主要使用的內存，堆內存組成如下

包括，年輕代，老年代（默認比例是 1:2）

1. 年輕代：

1.1 包含一個Eden，二個Survivor（默認比例 8:1:1），年輕代用于保存新創建的對象，如果年輕代的內存不夠，會進行一次MinorGC，如果經歷15次MinorGC（默認值），還存活的，會被轉移到老年代（如果新對象年輕代，放不下，會被直接放到老年代）

1.2 年輕代使用復制算法，把內存區域分為兩塊（Eden+Survivor，另一個Survivor），每次使用一塊，GC的時候把一塊中的內容移動到另一塊中，原始內存中的對象就可以被回收了

2. 老年代：

2.1 老年代內存不夠時，會進行一次MajorGC（也有說法是FullGC）

因為GC會造成"Stop the world"，線程暫停，所以要合理調整堆內存大小，并分配年輕代，老年代的比例，以達到減少GC頻率，降低GC時間的目的

垃圾回收

在堆里面存放著Java世界中幾乎所有的對象實例，垃圾收集器在對堆進行回收前，第一件事情就是要確定這些對象之中哪些還“存活”著，哪些已經“死去”（“死去”即不可能再被任何途徑使用的對象）了。

一般采用“引用計數算法”來判定引用

內存優化調整

總結以上，內存調優的目的是，提高代碼的執行效率，減少GC頻率，降低GC時間，這就需要合理的分配堆內存（堆的總大小，年輕代的大小）

1. 下載安裝工具 使用工具：JDK Mission Control 簡稱JMC

下載安裝參考 https://www.cnblogs.com/jhxxb/p/13279286.html

本地程序可以直接在工具中看到，也可以遠程連接到JVM，一般在服務器生成飛行數據，下載到本地，再用工具打開

2. 啟動程序

一般先設置JVM參數，運行程序（-Xms1024m -Xmx1024m -Xmn512m）

Xms: 初始堆大小，默認無聊內存的1/64

Xmx: 最大堆大小，默認物理內存的1/4

Xmn: 新生代大小（新建對象，建議堆的25%-50%），默認整個堆的1/3

3. 收集程序的飛行數據

   jcmd <pid> JFR.start delay=10s duration=15m filename=log.jfr

   說明: pid: 服務的進程號. 使用ps -ef | grep java 查詢. (使用時去除尖括號)

   delay: 延遲開啟配置. delay=10s 代表延遲10秒開啟.

   duration: 指收集的日志時長. duration=15m, 代表收集15分鐘的JVM信息.

   filename: 指將收集的日志存在指定的日志文件中. filename=log.jfr, 代表將收集的日志存放在log.jfr中.

看完上述內容，你們掌握如何理解JAVA JVM的方法了嗎？如果還想學到更多技能或想了解更多相關內容，歡迎關注億速云行業資訊頻道，感謝各位的閱讀！