[TOC]
说明： 本学习主要对尚硅谷周阳大神《jvm视频》记录，一下文字来源这个视频PPT
JVM体系结构概览
JVM是运行在操作系统之上的，它和硬件没有直接的交互。
负责加载class文件，class文件在文件开头有特定的文件标示，并且ClassLoader只负责class文件的加载，至于它是否可以运行，则由ExecutionEngine决定。Execution Engine* 执行引擎负责解释命令，提交操作系统执行。
类转载器
当我们在IDEA工具创建一个Test.java类时候， main运行的时候， 为什么可以运行？
因为我们在搭建java环境的时候，我们配置环境的时候，可以看到 $JAVAHOME/jre/lib/rt.jar 和 $JAVAHOME/jre/lib/ext/*.jar,需要相关的类，java虚拟机已经帮你写好了，也就是说他的父类和相关类都已经帮你写好了，这些加载器，已经把这些类已经加载到了JVM中了。
$CLASSPATH,我们在配置环境的时候CLASSPATH=.;%JAVA_HOME%\lib;%JAVA_HOME%\lib\tools.jar， 可以看到前面的分好，他回去搜索当前的目录，查找出所有的class文件，加载进去到JVM机。
自定义加载器一般很少重写。
这样，我们创建的java文件，就被这个快递员送到了虚拟机中了。
双亲委派机制
原文：https://blog.csdn.net/start_lie/article/details/79016312
双亲委派模型的式作过程是：如果一个类加载器收到了类加载的请求，它首先不会自己去尝试加载这个类，而是把这个请求委派给父类加载器去完成，每一个层次的类加载器都是如此，因此所有的加载请求最终都应该传送到顶层的启动类加载器中，只有当父加载器反馈自己无法完全这个加载请求时，子加载器才会尝试自己去加载。
沙箱安全机制
原文：https://blog.csdn.net/start_lie/article/details/79016312
沙箱机制是由基于双亲委派机制上 采取的一种JVM的自我保护机制,假设你要写一个java.lang.String 的类,由于双亲委派机制的原理,此请求会先交给Bootstrap试图进行加载,但是Bootstrap在加载类时首先通过包和类名查找rt.jar中有没有该类,有则优先加载rt.jar包中的类,因此就保证了java的运行机制不会被破坏.
有了双亲委派机制的前提，在沙箱安全机制下，黑客自定义的java.lang.String类永远都不会被加载进内存。因为首先是最顶端的类加载器加载系统的java.lang.String类，最终自定义的类加载器无法加载java.lang.String类，防止java源码被恶心修改。
ClassLoader
原文：https://blog.csdn.net/briblue/article/details/54973413
ClassLoader翻译过来就是类加载器，普通的java开发者其实用到的不多，但对于某些框架开发者来说却非常常见。理解ClassLoader的加载机制，也有利于我们编写出更高效的代码。ClassLoader的具体作用就是将class文件加载到jvm虚拟机中去，程序就可以正确运行了。但是，jvm启动的时候，并不会一次性加载所有的class文件，而是根据需要去动态加载。想想也是的，一次性加载那么多jar包那么多class，那内存不崩溃。
自定义ClassLoader
不知道大家有没有发现，不管是Bootstrap ClassLoader还是ExtClassLoader等，这些类加载器都只是加载指定的目录下的jar包或者资源。如果在某种情况下，我们需要动态加载一些东西呢？比如从D盘某个文件夹加载一个class文件，或者从网络上下载class主内容然后再进行加载，这样可以吗？
如果要这样做的话，需要我们自定义一个classloader。
自定义ClassLoader还能做什么
突破了JDK系统内置加载路径的限制之后，我们就可以编写自定义ClassLoader，然后剩下的就叫给开发者你自己了。你可以按照自己的意愿进行业务的定制，将ClassLoader玩出花样来。
常见的用法是将Class文件按照某种加密手段进行加密，然后按照规则编写自定义的ClassLoader进行解密，这样我们就可以在程序中加载特定了类，并且这个类只能被我们自定义的加载器进行加载，提高了程序的安全性。
JAVA类加载流程
原文：https://blog.csdn.net/briblue/article/details/54973413
Java语言系统自带有三个类加载器:
-
Bootstrap ClassLoader 最顶层的加载类，主要加载核心类库，%JRE_HOME%\lib下的rt.jar、resources.jar、charsets.jar和class等。另外需要注意的是可以通过启动jvm时指定-Xbootclasspath和路径来改变Bootstrap ClassLoader的加载目录。比如java -Xbootclasspath/a:path被指定的文件追加到默认的bootstrap路径中。我们可以打开我的电脑，在上面的目录下查看，看看这些jar包是不是存在于这个目录。
-
Extention ClassLoader 扩展的类加载器，加载目录%JRE_HOME%\lib\ext目录下的jar包和class文件。还可以加载
-D java.ext.dirs选项指定的目录。 -
Appclass Loader也称为SystemAppClass 加载当前应用的classpath的所有类。系统加载器， 来进行加载classpath里面的所有的jar的包。 所以以前我们是要把包都放到到classpath里面去的。
我们看到了系统的3个类加载器，但我们可能不知道具体哪个先行呢？我可以先告诉你答案
- Bootstrap CLassloder
- Extention ClassLoader
- AppClassLoader
说明了它们加载的路径。并且还提到了-Xbootclasspath和-D java.ext.dirs这两个虚拟机参数选项。
类的加载方式
主动加载类
native
用于，Java平台和本地C代码进行互操作的关键字，他主要和C对接，但是我们现在有更好的对接方式， 比如webService。这个是由于前期java用C/C++来写的，这个历史背景下面有了这个native关键字。
程序计数器(PC)
计数和调度用：每个线程都有一个程序计数器，是线程私有的,就是一个指针，指向方法区中的方法字节码（用来存储指向下一条指令的地址,也即将要执行的指令代码），由执行引擎读取下一条指令，是一个非常小的内存空间，几乎可以忽略不记。
比如： 我们controller调用Server，在调用Dao，他就是一条这样的指引，按照顺序，一个钩子一个钩子的挂住，有顺序的执行。他就是严格执行这个顺序的调度器。
方法区(Method Area)
简单说，所有定义的方法的信息都保存在该区域，此区属于共享区间。 静态变量+常量+类信息(构造方法/接口定义)+运行时常量池存在方法区中。实例变量存在堆内存中,和方法区无关。也就是一个类的模板，相当于一个设计图，一个抽象类。
实际而言，方法区（Method Area）和堆一样，是各个线程共享的内存区域，它用于存储虚拟机加载的：类信息+普通常量+静态常量+编译器编译后的代码等等，虽然JVM规范将方法区描述为堆的一个逻辑部分，但它却还有一个别名叫做Non-Heap(非堆)，目的就是要和堆分开。
栈区
首先栈区就是一个子弹夹，后进先出。
public class Main {
public void test01()
{
System.out.println(" test01 栈顶 ");
}
public void test02()
{
System.out.println(" test02 ");
}
public static void main(String[] args){
Main main = new Main();
main.test01();
main.test02();
System.out.println(" main 栈区就是栈低 ");
}
}
/**
从这里可以看出， 执行的时候，最新执行的，test01执行后，出栈，然后test02出栈，然后main主线程出栈，
程序结束。
**/
Stack 栈是什么
栈也叫栈内存，主管Java程序的运行，是在线程创建时创建，它的生命期是跟随线程的生命期，线程结束栈内存也就释放，对于栈来说不存在垃圾回收问题，只要线程一结束该栈就Over，生命周期和线程一致，是线程私有的。8种基本类型的变量+对象的引用变量+实例方法都是在函数的栈内存中分配，需要注意这个栈也就是子弹夹内存是有限的。
栈存储什么
栈帧中主要保存3 类数据：
本地变量（Local Variables）:输入参数和输出参数以及方法内的变量；
栈操作（Operand Stack）:记录出栈、入栈的操作；
栈帧数据（Frame Data）:包括类文件、方法等等。
栈运行原理
栈中的数据都是以栈帧（Stack Frame）的格式存在，栈帧是一个内存区块，是一个数据集，是一个有关方法(Method)和运行期数据的数据集，当一个方法A被调用时就产生了一个栈帧 F1，并被压入到栈中，
A方法又调用了 B方法，于是产生栈帧 F2 也被压入栈，
B方法又调用了 C方法，于是产生栈帧 F3 也被压入栈，
……
执行完毕后，先弹出F3栈帧，再弹出F2栈帧，再弹出F1栈帧……
遵循“先进后出”/“后进先出”原则。
注意这个地方只是一种声明的：调用
运行流程图
栈，堆，方法区交互关系
堆区
存放所有new出来的对象；对象的引用放入到栈区。
永久区：(1.7还有这个，1.8之后就是元空间)
第三方包直接放入永久区
方法区和永久代区别
堆参数调优
-Xms1024m -Xmx1024m : 这个地方是设置新生区和养老区 -XX:+PrintGCDetails:输出dump文件，用来分析内存。
-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError -XX:HeapDumpPath=/img/
设置如果出现OOM，把对应的hprof文件给输出，打开这个堆内存进行分析。
如下可以查看到，在 Full GC后，就报OOM错误了，同时查看jdk1.8是Metaspace元空间。
GC
GC算法
GC什么时候调用
也就是GC的触发条件，eden 满了minor gc，升到老年代的对象大于老年代剩余空间full gc，或者小于时被HandlePromotionFailure参数强制full gc；gc与非gc时间耗时超过了GCTimeRatio的限制引发OOM，调优诸如通过NewRatio控制新生代老年代比例，通过 MaxTenuringThreshold控制进入老年前生存次数等。
throwable和Exception的区别
如果是堆内存溢出了， 只有throwable能捕捉到，因为Exception内存不够用了，他是Exception的父类。
Exception效果
throwable效果
JVM是如何实现线程的独立内存空间？
原文链接：https://blog.csdn.net/csj50/article/details/83016508
Java中的栈 1、每当启用一个线程时，JVM就为他分配一个Java栈，栈是以帧为单位保存当前线程的运行状态。某个线程正在执行的方法称为当前方法，当前方法使用的栈帧称为当前帧，当前方法所属的类称为当前类，当前类的常量池称为当前常量池。当线程执行一个方法时，它会跟踪当前常量池。 2、每当线程调用一个Java方法时，JVM就会在该线程对应的栈中压入一个帧，这个帧自然就成了当前帧。当执行这个方法时，它使用这个帧来存储参数、局部变量、中间运算结果等等。 3、Java栈上的所有数据都是私有的。任何线程都不能访问另一个线程的栈数据。所以我们不用考虑多线程情况下栈数据访问同步的情况。
思维脑图
JVM和性能优化
深入理解java虚拟机
「真诚赞赏，手留余香」
真诚赞赏，手留余香
使用微信扫描二维码完成支付
