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1.JVM體繫結構 JVM的位置 JVM體繫結構 2.類載入器雙親委派機制 package java.lang; /** * 測試自定義java.lang.String類能否運行成功 * 體會雙親委派機制 * * 類載入器逐級向上檢查：app->ext->boot * 發現boot類載入器中也有S ...

1.JVM體繫結構

JVM的位置

JVM體繫結構

2.類載入器

雙親委派機制

package java.lang;

/**
 * 測試自定義java.lang.String類能否運行成功
 * 體會雙親委派機制
 *
 * 類載入器逐級向上檢查：app->ext->boot
 * 發現boot類載入器中也有String類，但是沒有main方法，於是報錯
 * app:應用程式載入器
 * ext:擴展類載入器
 * boot:啟動類（根）載入器
 *
 * 檢查什麼？每一級類載入器能夠載入的類是固定的，不能越級載入。
 * boot能載入的類，app，ext就不能載入；同理，exit能載入的，app就不能載入。
 * 一個形象的比喻：類，app，ext，boot分別對應平民，村長，鄉長，縣長。
 * 村長會向鄉長彙報，鄉長向縣長彙報。如果這個案子很特殊，應該有縣長來處理，那麼村長和鄉長當然不能管了。
 *
 * 通過驗證“hello”是否會輸出，可以知道：先載入類，再去執行main方法。
 * 類是方法的載體，包括main方法，想要用方法，就得先載入類
 */
public class String {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("hello");        //這一行會輸出嗎？
        String s = "";
        System.out.println(s.getClass().getClassLoader());
    }
}

運行結果：

錯誤: 在類 java.lang.String 中找不到 main 方法, 請將 main 方法定義為:
   public static void main(String[] args)
否則 JavaFX 應用程式類必須擴展javafx.application.Application

public class Cat {
    /**
     * 測試自定義普通類使用哪個類載入器
     *
     * 從app到boot檢查是否有Cat類，發現ext和boot中都沒有Cat類
     * 所有直接還是用app載入器
     */
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("Hello");
        System.out.println(Cat.class.getClassLoader());     //運行結果：sun.misc.Launcher$AppClassLoader@18b4aac2
    }
}

3.沙箱安全機制

4.native

native是Java的一個關鍵字，使用它可以調用本地方法，訪問本地資源。

Thread類中的一個用法：

private native void start0();

執行到start0()時，start0()進入本地方法棧，然後調用本地方法介面JNI（Java Native Interface)，然後調用本地方法庫。

5.方法區

存哪些東西

static變數
final變數
Class對象
常量池

實例變數存放在堆中。

面試題：一個實例的創建過程？

類載入，Class對象存放在方法區中。
1. 父類靜態成員
2. 子類靜態成員
3. 父類代碼塊
4. 父類構造器
5. 子類代碼塊
6. 子類構造器
實例的聲明 Object obj，存放在棧中。
實例的創建 new Object()，存放在堆中。
將對象實例的地址賦給對象的引用（棧中的變數名指向堆中具體的對象）。obj = new Object();
對對象的屬性賦值。
調用方法。

6.棧

特點：先進後出，後進先出

為什麼main方法先執行，後結束？

棧與main方法

進棧順序：main(),test1(),test2()

出棧順序：test2(),test1(),main()

為什麼遞歸會引起棧溢出？

棧溢出

當調用遞歸出現死迴圈的情況時，棧溢出也就出現了。

測試代碼：

package stack_;

public class TestStack {
    public static void main(String[] args) {
        test1();
    }
    static void test1(){
        test2();
    }

    static void test2(){
        test1();
    }
}

運行結果：

Exception in thread "main" java.lang.StackOverflowError
	at stack_.TestStack.test2(TestStack.java:12)
	at stack_.TestStack.test1(TestStack.java:8)
	……
	此處省略1000多行（馬德，typora軟體都乾卡死了）
	……
	at stack_.TestStack.test2(TestStack.java:12)
	at stack_.TestStack.test1(TestStack.java:8)

Process finished with exit code 1

7.堆

堆：heap

堆中的三個區域

新生區
- 伊甸園
- 幸存區0
- 幸存區1
養老區
永久區

新生區

伊甸園：類的創建，應用，甚至消亡。

伊甸園滿了之後，觸發GC，有一部分被銷毀，有一部分進入幸存區。幸存區0,1又會發生數據交換。

老年區

新生區滿了之後，觸發Full GC，進入老年區。

老年區和新生區都滿了，就會發生OOM。

一般不會出現OOM，因為99%的數據都是臨時的，用完就不再使用，在伊甸園或幸存區就被回收了。

永久區

JDK1.6及以前：永久代，常量池位於方法區

JDK1.7：永久代，常量池位於堆

JDK1.8及以後，永久區更名為：元空間，常量池位於元空間

記憶體調優

//虛擬機需要的最大記憶體
        long max = Runtime.getRuntime().maxMemory();
        //虛擬機初始化時的總記憶體
        long original = Runtime.getRuntime().totalMemory();

        System.out.println("max:" + max + "Byte," + max / 1024 / 1024 + "MB");
        System.out.println("original:" + original + "Byte," + original / 1024 / 1024 + "MB");
/**
 * 調優之前：
 * max / 電腦記憶體 ≈ 1 / 4
 * original / 電腦記憶體 ≈ 1 / 64
 
 *記憶體調優：-Xms1024m -Xmx1024m -XX:+PrintGCDetails
 */

運行結果：

max:1029177344Byte,981MB
original:1029177344Byte,981MB
Heap
 PSYoungGen      total 305664K, used 20971K
  eden space 262144K, 8% used
  from space 43520K, 0% used
  to   space 43520K, 0% used
 ParOldGen       total 699392K, used 0K
  object space 699392K, 0% used
 Metaspace       used 3282K, capacity 4496K, committed 4864K, reserved 1056768K
  class space    used 356K, capacity 388K, committed 512K, reserved 1048576K

Process finished with exit code 0

（305664K+699392K）/ 1024 = 981M

元空間的記憶體邏輯上存在，物理上不存在。

OOM 記憶體溢出

案例演示

package heap_;

import java.util.Random;

/**
 * 測試堆記憶體溢出
 */
public class TestOOM {
    public static void main(String[] args) {
        String s = "hello";
        while (true){
            s +=  s + s + new Random().nextInt(999999999);
        }
    }
}

運行結果：

Exception in thread "main" java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space
	at java.util.Arrays.copyOf(Arrays.java:3332)
	at java.lang.AbstractStringBuilder.ensureCapacityInternal(AbstractStringBuilder.java:124)
	at java.lang.AbstractStringBuilder.append(AbstractStringBuilder.java:448)
	at java.lang.StringBuilder.append(StringBuilder.java:136)
	at heap_.TestOOM.main(TestOOM.java:9)

Process finished with exit code 1

Java中的字元串可以不停的增加長度，但是JVM中的堆記憶體空間是有限的。

對虛擬機參數進行調整（-Xms8m -Xmx8m -XX:+PrintGCDetails），並觀察運行結果。

可以看到很快就會運行結束，並報OOM錯誤。

出現OOM，如何解決？

記憶體調大一點
如果還是有問題，就要研究代碼，是否有bug

使用Jprofiler分析記憶體

Jprofiler安裝教程：https://www.cnblogs.com/zhangxl1016/articles/16220183.html

測試代碼：

package heap_;

import java.util.ArrayList;

public class TestDump {
    byte[] arr = new byte[1024 * 1024];     //共1MB的空間

    public static void main(String[] args) {
        ArrayList<TestDump> list = new ArrayList<>();
        int count = 0;
        try {
            while (true) {
                list.add(new TestDump());
                count++;
            }
        } 
        //OOM要用Error來捕獲
        catch (Error error) {
            System.out.println("count=" + count);
            error.printStackTrace();
        }

    }
}

運行結果：

java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space
Dumping heap to java_pid3996.hprof ...
Heap dump file created [7778880 bytes in 0.024 secs]
count=6
java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space
	at heap_.TestDump.<init>(TestDump.java:6)
	at heap_.TestDump.main(TestDump.java:13)

Process finished with exit code 0

併在當前項目的根目錄下生成了Jprofiler文件：
生成Jprofiler文件