《Java程序設(shè)計(jì)》課件-深入理解Java虛擬機(jī)（含視頻講解）

深入理解Java虛擬機(jī)這份課件將帶你深入了解Java虛擬機(jī)（JVM）。你將學(xué)會(huì)JVM的架構(gòu)、內(nèi)存分配和回收機(jī)制、垃圾收集器等知識(shí)點(diǎn)。Java虛擬機(jī)概述Java是什么Java是一種面向?qū)ο蟮木幊陶Z(yǔ)言，首次由SunMicrosystems推出。它被廣泛應(yīng)用于企業(yè)級(jí)應(yīng)用、嵌入式系統(tǒng)和移動(dòng)端開(kāi)發(fā)中。JVM是什么JVM指的是Java虛擬機(jī)，它是Java代碼執(zhí)行的環(huán)境。JVM可以運(yùn)行所有經(jīng)過(guò)編譯的Java程序。Java代碼執(zhí)行流程Java程序經(jīng)過(guò)編譯后生成字節(jié)碼文件，然后被JVM加載并執(zhí)行。Java虛擬機(jī)架構(gòu)1JVM架構(gòu)JVM由類(lèi)加載器、運(yùn)行時(shí)數(shù)據(jù)區(qū)、執(zhí)行引擎等模塊組成。2運(yùn)行時(shí)數(shù)據(jù)區(qū)包含程序計(jì)數(shù)器、虛擬機(jī)棧、本地方法棧、堆等。3執(zhí)行引擎執(zhí)行Java字節(jié)碼文件的模塊，包括解釋器、編譯器、垃圾收集器等。Java內(nèi)存模型內(nèi)存區(qū)域劃分Java內(nèi)存被劃分為程序計(jì)數(shù)器、Java棧、本地方法棧、堆、方法區(qū)等不同的區(qū)域。線程獨(dú)享每個(gè)線程都擁有自己的程序計(jì)數(shù)器、Java棧、本地方法棧。線程共享多個(gè)線程共享堆和方法區(qū)資源。Java類(lèi)加載機(jī)制1類(lèi)加載過(guò)程加載、驗(yàn)證、準(zhǔn)備、解析和初始化。2類(lèi)加載器原理Java運(yùn)行環(huán)境中提供了多個(gè)類(lèi)加載器，不同的類(lèi)加載器可加載不同的類(lèi)文件。3類(lèi)加載器分類(lèi)引導(dǎo)類(lèi)加載器、擴(kuò)展類(lèi)加載器、系統(tǒng)類(lèi)加載器、自定義類(lèi)加載器。雙親委派機(jī)制什么是雙親委派機(jī)制雙親委派機(jī)制指的是Java的類(lèi)加載器按照一定的順序查找類(lèi)。如果找到了就直接返回，沒(méi)找到就將請(qǐng)求向上委派。雙親委派模型的優(yōu)點(diǎn)保證類(lèi)的唯一性、安全性和避免類(lèi)的沖突。與JVM的關(guān)系雙親委派機(jī)制是JVM的一項(xiàng)重要特性。類(lèi)加載時(shí)機(jī)和過(guò)程1特點(diǎn)類(lèi)在加載、驗(yàn)證、準(zhǔn)備、解析和初始化時(shí)機(jī)各自負(fù)責(zé)不同的任務(wù)。2加載順序父類(lèi)優(yōu)先，如果類(lèi)已經(jīng)被加載就無(wú)需再次加載。3初始化方式當(dāng)程序中主動(dòng)使用某個(gè)類(lèi)時(shí)，才會(huì)初始化該類(lèi)。Java內(nèi)存分配和回收堆內(nèi)存用于存儲(chǔ)Java程序中動(dòng)態(tài)分配的對(duì)象。棧內(nèi)存用戶(hù)存儲(chǔ)基本數(shù)據(jù)類(lèi)型的變量和對(duì)象的引用。方法區(qū)用于存儲(chǔ)類(lèi)的信息，常量以及靜態(tài)變量。Java垃圾收集器1垃圾回收機(jī)制Java垃圾回收機(jī)制是自動(dòng)的，它會(huì)自動(dòng)找到?jīng)]有任何引用的對(duì)象，并將其回收。2垃圾收集器種類(lèi)包括串行、并行、CMS、G1等。3選用垃圾收集器的因素內(nèi)存大小、吞吐量、延遲時(shí)間、系統(tǒng)硬件等。垃圾收集算法標(biāo)記-清除算法標(biāo)記和清除無(wú)用對(duì)象，需要遍歷所有對(duì)象。復(fù)制算法將堆內(nèi)存分為兩個(gè)區(qū)域，分別被稱(chēng)為Eden空間和Survivor空間。使用一半的空間存放對(duì)象，一半的空間顯示。標(biāo)記-整理算法標(biāo)記和移動(dòng)存活對(duì)象，先將所有存活對(duì)象移到內(nèi)存的一端，然后清理掉端邊界以外的垃圾。垃圾收集器性能評(píng)價(jià)1內(nèi)存占用和回收效率內(nèi)存占用和回收效率是垃圾收集器性能的重要衡量指標(biāo)。2延遲時(shí)間和吞吐量長(zhǎng)延遲時(shí)間意味著暫停時(shí)間長(zhǎng)，吞吐量則表示性能的高低。3選擇垃圾收集器的策略根據(jù)業(yè)務(wù)需求和性能指標(biāo)選擇最佳的垃圾收集器。Java內(nèi)存溢出分析與解決內(nèi)存溢出原因通常是堆內(nèi)存中的對(duì)象過(guò)多或無(wú)法被回收。內(nèi)存溢出解決增加虛擬機(jī)內(nèi)存、優(yōu)化程序代碼、增加程序運(yùn)行時(shí)參數(shù)。調(diào)優(yōu)工具jstat、jmap、jconsole、jvisualvm等。JVM性能監(jiān)控和調(diào)優(yōu)監(jiān)控方式通過(guò)Java虛擬機(jī)提供的監(jiān)視工具、第三方監(jiān)控工具進(jìn)行監(jiān)控性能瓶頸。調(diào)優(yōu)方式針對(duì)不同的瓶頸，