如何理解JAVA JVM

如何理解JAVA JVM，相信很多没有经验的人对此束手无策，为此本文总结了问题出现的原因和解决方法，通过这篇文章希望你能解决这个问题。

什么是JVM

JVM是Java Virtual Machine（Java虚拟机）的缩写，JVM是一种用于计算设备的规范，它是一个虚构出来的计算机，是通过在实际的计算机上仿真模拟各种计算机功能来实现的。

市面上是有很多虚拟机

了解JVM的结构，通过合理的参数配置，有助于我们更好的发挥JVM的性能。

内存结构

内存空间的主要组成

1. 方法区

   方法区（Method Area），是各个线程共享的内存区域，它用于存储已被虚拟机加载的类型信息、常量、静态变量、即时编译器编译后的代码缓存等数据

2. 堆

   对于Java应用程序来说，Java堆（Java Heap）是虚拟机所管理的内存中最大的一块。Java堆是被所有线程共享的一块内存区域，在虚拟机启动时创建。此内存区域的唯一目的就是存放对象实例，Java世界里“几乎”所有的对象实例都在这里分配内存

3. 虚拟机栈

   线程私有的，它的生命周期与线程相同。虚拟机栈描述的是Java方法执行的线程内存模型：每个方法被执行的时候，Java虚拟机都会同步创建一个栈帧（Stack Frame）用于存储局部变量表、操作数栈、动态连接、方法出口等信息。每一个方法被调用直至执行完毕的过程，就对应着一个栈帧在虚拟机栈中从入栈到出栈的过程

4. 本地方法栈

   本地方法栈（Native Method Stacks）与虚拟机栈所发挥的作用是非常相似的，其区别只是虚拟机栈为虚拟机执行Java方法（也就是字节码）服务，而本地方法栈则是为虚拟机使用到的本地（Native）方法服务

5. 程序计数器

   程序计数器（Program Counter Register）是一块较小的内存空间，它可以看作是当前线程所执行的字节码的行号指示器。可以理解为标记程序下一行执行什么。

方法区，堆，线程共享

虚拟机栈，本地方法栈，程序计数器，线程私有，创建一个线程时（可以理解为运行一个方法），创建一个栈帧，专门服务与此线程

内存分配

堆内存是我们主要使用的内存，堆内存组成如下

包括，年轻代，老年代（默认比例是 1:2）

1. 年轻代：

1.1 包含一个Eden，二个Survivor（默认比例 8:1:1），年轻代用于保存新创建的对象，如果年轻代的内存不够，会进行一次MinorGC，如果经历15次MinorGC（默认值），还存活的，会被转移到老年代（如果新对象年轻代，放不下，会被直接放到老年代）

1.2 年轻代使用复制算法，把内存区域分为两块（Eden+Survivor，另一个Survivor），每次使用一块，GC的时候把一块中的内容移动到另一块中，原始内存中的对象就可以被回收了

2. 老年代：

2.1 老年代内存不够时，会进行一次MajorGC（也有说法是FullGC）

因为GC会造成"Stop the world"，线程暂停，所以要合理调整堆内存大小，并分配年轻代，老年代的比例，以达到减少GC频率，降低GC时间的目的

垃圾回收

在堆里面存放着Java世界中几乎所有的对象实例，垃圾收集器在对堆进行回收前，第一件事情就是要确定这些对象之中哪些还“存活”着，哪些已经“死去”（“死去”即不可能再被任何途径使用的对象）了。

一般采用“引用计数算法”来判定引用

内存优化调整

总结以上，内存调优的目的是，提高代码的执行效率，减少GC频率，降低GC时间，这就需要合理的分配堆内存（堆的总大小，年轻代的大小）

1. 下载安装工具 使用工具：JDK Mission Control 简称JMC

下载安装参考 https://www.cnblogs.com/jhxxb/p/13279286.html

本地程序可以直接在工具中看到，也可以远程连接到JVM，一般在服务器生成飞行数据，下载到本地，再用工具打开

2. 启动程序

一般先设置JVM参数，运行程序（-Xms1024m -Xmx1024m -Xmn512m）

Xms: 初始堆大小，默认无聊内存的1/64

Xmx: 最大堆大小，默认物理内存的1/4

Xmn: 新生代大小（新建对象，建议堆的25%-50%），默认整个堆的1/3

3. 收集程序的飞行数据

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

   说明: pid: 服务的进程号. 使用ps -ef | grep java 查询. (使用时去除尖括号)

   delay: 延迟开启配置. delay=10s 代表延迟10秒开启.

   duration: 指收集的日志时长. duration=15m, 代表收集15分钟的JVM信息.

   filename: 指将收集的日志存在指定的日志文件中. filename=log.jfr, 代表将收集的日志存放在log.jfr中.

看完上述内容，你们掌握如何理解JAVA JVM的方法了吗？如果还想学到更多技能或想了解更多相关内容，欢迎关注亿速云行业资讯频道，感谢各位的阅读！