挑灯夜读——Java(中):JVM知识点

JVM是什么?

  • 英文单词就不拿出来解释了,主要是记不住,其实就是java virtual machine(Java虚拟机)。它是我们整个Java中最底层的一个架构。
    -下面用一张图片解释这一结构
    其中JRE为Java runtime environment(Java运行环境),也就是这样的结构是提供给用户来运行的。
    而另一个JDK则是Java development kit(Java开发工具),也就是我们开发者使用的,所以我们会在装环境时,使用这个jdk来充当我们的环境。

  • 相信大家看到我手绘的结构图会觉得真丑,没错!它是很丑,但是它很有用。
  • 1、JVM就是我们今天解释的内容,它是最底层的一个机器码和Java语言的转换器,可以这么理解。我们都知道Java语言具有跨平台性,也就是既可以在windows平台又可以在Linux平台运行,主要就是:
    javac:这个命令相信在我们运行第一个hello world文件时就会运用。他就是将我们的Java语言编译为.class文件,这种文件是我们Java特有的。
    java:这个命令将我们的.class文件加载至JVM区域,当然有一系列的操作
    jvm:将我们的加载后的数据转换为相应平台的机器码

JVM

  • 下面一张图,来作为我们jvm的开篇。
  • 虽然手绘的结构极丑,但是它的干货绝对慢慢,假如有了这样的一个概念在心中,想必就不会因为jvm难以理解而发愁了!

  • 首先要从堆说起,这是个什么东西呢?
  • 堆就是我们存放对象的地方,比如说我们new了一个对象如下:
public class Main{
   
	public static void main(String[] args){
   
		int[] num = new int[12];
		//上面new了一个对象
	}
}
class test{
   
	public void test(int abc){
   
		System.out.println(abc);
	}
}
  • 可以看到的是,我们在一段代码中new了一个对象,该对象就被放入了堆。简单而言,堆的作用就是存放这些我们下面需要使用到的对象。
  • 垃圾清除:gc就是我们的垃圾清楚机制,我们整个代码无论是运行中还是运行后,都有或多或少的垃圾产生(也就是我们使用完毕的局部变量或者其它不再使用的对象。
这个时候,我们就要发挥堆的作用了,你要知道对象是否还需要使
用只需要溯源,也就是该对象引用对象定义的root根,该根存在
则我们只需要将其移入存活区(下面会讲到)。

区域 类型
年轻代 1、Eden区,占年轻代百分之八十内存
2、存活区,两个,分别占年轻代百分之十
老年代 把运行超过十五次或者其它次数的存储对象放入
  • 既然看到了年轻代,那我们就从年轻代讲起,年轻代是干什么的呢?其实就是我们存放对象的地方(是不是和上面***一样,因为确实如此)。
  • Eden区就是我们对象存储去的第一个区域,一般在该区域对象会停留最多几十秒或者几代(主要和运行内存的设置或者数据量的大小有关)。当Eden区存满的时候,系统会触发一次minor gc,也就是垃圾处理机制。该机制作用可不小,比如确保通信时,在你设置的等待时间内完成清除,而不至于中断我们的程序运行。
  • 下面就是两个存活区,大小一样,占年轻代的两成内存。它们的作用其实就很简单,不是上面的Eden区在存满后会触发minor gc吗? 但是因为溯源root后,有些对象还存在,还需使用,所以你根本无法将其回收。怎么办?将其放入存活区.
  • 但是放入存活区的时候,可不是两个都放,只放其中一个空的存活区,因为我们在触发minor gc时,会对整个年轻代清除,所以我们在清除时,其实就是将无法去除的对象在存活区来回放,避免一网打尽,有点像你扫左边,我去右边,你扫右边,我去左边。
  • 如果存活区也满了,或者某个对象代数已经超过十五次,那么我们就会把它放入老年代。放入老年代可不是闹着玩儿的,等它满了,就会触发一次full gc,也会带出一个行为叫“STW”,也就是stop world,整个系统就停掉,来等待我们清除完垃圾,这样的情况发生频繁的话,你想想,你浏览网页或者购物节买东西,直接影响体验感。

  • 讲了半天堆,现在来说说堆栈的理解
  • 其实为什么这个区域存在栈,根据存在即合理的原则,我相信这样的解释一定让我们豁然开朗。
运行一段代码,从main()出发,途径test1,test2,test3
我们将main放入栈内,然后遇到test1,将其压入栈内,执行完
毕后取出,继续执行test2,将其压入,再弹出、、、、
  • 既然我们可以用栈来理解我们代码运行的思想,下面的栈块儿,其实理解起来也不是那么难了。
  • 线程栈:什么意思呢?也就是我们每个线程执行时,栈都会分配一块区域,该区域存放着一个线程的四个类型信息。
  • 1、局部变量:也即是该线程中局部变量会存放至这里,再方法中我们运算的值也是在这里存储。
  • 2、操作数栈:就是我们在执行运算时,会利用栈的思想来计算,所以会使用栈,将其得到的结果弹出后,存放至局部变量。
  • 3、动态链接:动态链接比较复杂,通俗来讲就是我们在运行代码时,方法名称例如new test2(),对于代码来讲,test2就是一段字符串,如何链接到它的方法定义区,就靠这个家伙了。
  • 4、操作出口:这个就比较简单了,就是我们运行完test3方法后,我们前面已经运行过test1和2了,等返回到main方法中时,不能再重复执行1和2方法啊!所以我们需要知道出口在哪儿,继续向下运行就行。

方法区和程序计数器

  • 这两个为何一起讲呢?
  • 主要是它们由我们的字节码执行引擎联系在一起,最重要的是,我还没研究到更深之处。
方法区
  • 也就是我们存放常量、静态信息和类信息。
  • 这里就要提到我们讲过的溯源root,也就是找出我们方法去存放的信息,是否还在堆中存放着,没有被垃圾清除机制给扫地出门,这就是我们的主要作用。
  • 当然看到字节码执行引擎指向方法区,并标上了本地方法栈,这就是对方法区的又一个比较形象的解释。

程序计数器

  • 这个理解起来就更容易了,为什么这么说呢?
  • 计数计数,就是对我们执行的代码进行计数啊,在汇编语言中,我们运用到的计数时候更多,而这个时候,只有字节码执行引擎在该区域设置一个我们运行代码的行数,才能保证正确运行该代码,而不是杂乱无章。

今天的内容就这么多了

  • 如果有地方出现错误,还请批评指正,毕竟这是没有参考官方知识,自己总结的,难免出现问题。

每日感悟

  • 最近总在想,要是生活再来一次的话,我会怎么样?
  • 我怀疑过,也后悔过,但是马上就把这样的想法按倒在地,使劲摩擦!!!
  • 我想的最多的就是,这是最好的安排,我要过好它。所以我们大家都要过好它,毕竟来来往往,我们只是一位过客,所以不要想太多,为自己的生活奋斗,为的不就是去好好感受这个hello world
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