JVM深入浅出（一） JVM深入浅出（一）

文章目录

JVM的Server模式和Client模式的区别(了解）
运行模式
JVM里的参数类型详解以及实操
jinfo命令详解以及实操
PrintFlags系列参数及实操
-Xmx 、-Xms、-Xss参数及实操
JVM运行时数据区
JVM的内存结构

JDK版本：1.8
官网：https://docs.oracle.com/javase/specs/jvms/se8/html/index.html

学JVM的终极目标：生产环境上的性能调优。
JVM的Server模式和Client模式的区别(了解）后面讲的重点以Server模式为主。因为当Windows操作系统为32位时，JVM默认使用Client模式，如果是其它操作系统，当2G 2C以上默认是Server模式，低于这个配置是Client模式。一般64位都是Server模式。

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运行模式 Java有几种模式：
解释型int：这种模式不会把Java代码转换成本地代码
编译型comp：这种模式第一次会编译成本地代码，第一次会慢一点
混合型mixed：代码是解释还是编译交由JVM来处理
JVM里的参数类型详解以及实操 1）标准参数稳定的
什么叫标准参数，举个例子：java -version 、java -help等等，这些参数是不会变的。标准参数和这些类似。从jdk1.0到现在，这一批参数几乎不会发生变化。
2）X参数相对变化较少的
可能会变，但是变得又不多，比如：

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从上面可以看到加上-X有很多模式，解释模式去执行你的代码，编译模式去执行你的代码，混合模式去执行你的代码（这件事情是解释还是编译交由JVM来处理）。
那么Java是解释执行的还是编译执行的？不能确定，因为有个mixed混合执行。
再比如：
jdk7：有个东西叫永久代，在jdk8里面变成了Metaspace。发生了很大的变化。
3）XX参数 JVM调优的重点
XX参数分为：boolean布尔类型和非布尔类型。
举例：标准写法（boolean布尔类型）
-XX:[±]UseG1GC ：表示把UseG1GC这个参数给启用或者禁用
还有一些参数是这样写（非布尔类）：
-XX:MaxPermSize=64m ：表示把MaxPermSize这个参数设置成64M
举个例子：
jps查看到某个pid（jps命令是查看Java进程用的），然后ps -ef查看这个pid的相关信息，可以看到很多相应的参数设置，如下：（jinfo -flags 直接跟pid可以列出所有的）

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用PrintGCDetails这个参数再举个例子：
用IDEA开发一段代码：

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按照下面方式可以看到，并没有启用PrintGCDetails这个参数。

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怎么启用这个参数？
找到下面这个页面，并在VM Options里面设置：-XX:+PrintGCDetails

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再启动代码，可以看到现在已经启动了这个参数：

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再看IDEA控制台，已经把GC相关信息打印出来了：

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再比如：如何查看某个进程使用的什么GC ？
可以这样看，先查到这个进程的进程号，然后可以这样：
jinfo -flag UseG1GC 进程号
jinfo -flag UseParallelGC 进程号
jinfo -flag UseConcMarkSweepGC 进程号
等
可以看一下这个进程使用了那种GC。下面用了UseParallelGC这种垃圾回收。

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上面是布尔类型，下面是非布尔类型
比如：-XX:MetaspaceSize参数

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可以看大MetaspaceSize是20多M，加入现在想把它设置大一点，设置成128M，如何设置？和上面类似。在这个地方加上-XX:MetaspaceSize=128m

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启动代码，再看它已经变成了128M

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jinfo命令详解以及实操看帮助：

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举例：

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如下：

//这个是默认参数 Non-default VM flags: -XX:CICompilerCount=3 -XX:InitialHeapSize=134217728 -XX:MaxHeapSize=2124414976 -XX:MaxNewSize=707788800 -XX:MetaspaceSize=134217728 -XX:MinHeapDeltaBytes=524288 -XX:NewSize=44564480 -XX:OldSize=89653248 -XX:+PrintGCDetails -XX:+UseCompressedClassPointers -XX:+UseCompressedOops -XX:+UseFastUnorderedTimeStamps -XX:-UseLargePagesIndividualAllocation -XX:+UseParallelGC//这个是IDEA中自己设置的参数 Command line:-XX:+PrintGCDetails -XX:MetaspaceSize=128m -javaagent:D:\JetBrains\IntelliJ IDEA Community Edition 2018.2.8\lib\idea_rt.jar=54178: D:\JetBrains\IntelliJ IDEA Community Edition 2018.2.8\bin -Dfile.encoding=UTF-8

PrintFlags系列参数及实操 -XX:+PrintFlagsInitial
-XX:+PrintFlagsFinal
在命令行输入：java -XX:+PrintFlagsInitial 回车后会有很多初始化参数。

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= 是默认值
:= 是修改过的
-Xmx 、-Xms、-Xss参数及实操 -Xmx 、-Xms、-Xss这三个参数是属于XX参数类型里面的。
其中-Xms 就相当于 -XX:InitalHeapSize（JVM初始化堆大小）
-Xmx 就相当于 -XX:MaxHeapSize（JVM最大堆大小）
-Xss 就相当于 -XX:ThreadStackSize（JVM线程）
-XX:InitalHeapSize：这个JVM初始化堆大小占电脑的memory的1/64，如果电脑是12G内存，那么它差不多是200M。
-XX:MaxHeapSize：这个JVM最大堆大小占电脑的memory的1/4，如果电脑是12G内存，那么它是3G。
-XX:ThreadStackSize：和环境有关。
**生产上的最佳实践，一般设置InitalHeapSize等于MaxHeapSize。**最小的和最大的是相等的。
JVM运行时数据区

运行时数据区必看文档：https://docs.oracle.com/javase/specs/jvms/se8/html/jvms-2.html#jvms-2.5

通过两个图来说明一下：

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JVM运行时数据区中，有些区是JVM启动时就被创建，JVM退出时被销毁，跟随JVM，另外一些区是每个线程都有的，线程创建它就被创建，线程退出它就退出，跟随线程。
1.The pc Register：pc计数器。
不是重点。
2.Java Virtual Machine Stacks：Java虚拟机栈。
每个线程都有它自己的Java虚拟机栈，伴随着线程被创建。像抛出异常的时候，那些信息就是虚拟机栈里面打印出来的。
3.Heap：堆（重点）。
JVM的Heap(堆)是所有JVM线程所共享的。它是在JVM虚拟机启动的时候被创建。
Heap里面装的是：对象实列和数组（class instances and arrays）。
Heap里面存储的对象，由自动存储管理系统回收，这就是总所周知的GC垃圾回收，用垃圾回收器来进行管理。
举例：
你现在创建了一个class User。
然后在另一个地方new一个：User user = new User();
前面user是引用，后面new User()是对象，这个对象放在哪里？就放在Heap里面。
可以根据实现者的系统需求来选择合适的垃圾回收器。
堆可以是固定大小的，也可以根据计算需要进行扩展，如果不需要更大的堆，则可以收缩堆。堆的内存不需要是连续的。
如果计算需要的堆比自动存储管理系统提供的堆多，Java虚拟机将抛出OutOfMemory错误。
4.Method Area 方法区
JVM的方法区也是所有JVM线程所共享的。它并不是堆里面的。
方法区在jdk1.8里面就是那个Metaspace。
It stores per-class structures such as the run-time constant pool, field and method data, and the code for methods and constructors, including the special methods (§2.9) used in class and instance initialization and interface initialization.
方法区存储每个类结构，如运行时常量池、字段和方法数据，以及方法和构造函数的代码，包括在类和实例初始化以及接口初始化中使用的特殊方法。
User user = new User();
引用对象
定义了一个User类，会有User.class文件，它就存储在方法区里面，就是Metaspace里面。
上面引用user是在栈里面，对象new User()是在堆里面。
方法区和堆是GC调优的重点
方法区和堆都能存东西，但是存的东西是不一样的。
方法区存的是class等，堆存的是对象。
5.Run-Time Constant Pool 运行时常量池
不是重点。
6.Native Method Stacks 本地方法栈
JVM的内存结构在jdk1.8里面，有两大区域，堆和非堆。
JVM堆内存空间分为两个区域：新生代（Young generation）和老生代（Old generation）。新生代用以保存生存周期短的对象，而老生代则是保存生存周期长的对象。
新生代区域被进一步划分为三个子区域：Eden，Survivor0，Survivor1。

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s0也叫from，s1也叫to。
so和s1大小都是一样的，在同一个时间点，只有一个是开启的，可用的，另外一个是空的，可以理解为主备。大部分情况下都是：User user = new User(); new一个对象首先放在Eden区，如果Eden区满了，就进行垃圾回收，如果对象还活着就放到s0区。每一次垃圾回收，会把Eden区和s0区的活的对象放到s1区，把其他的给清掉，这个时候Eden区和s0区就会空下来。每次回收都会有个年龄age的增加，每次加1。某个对象每次加1，当达到了某个限定值，就会被放到老年代区。前面是小GC，如果最终如果老生代也快满了，full GC(全局GC)就会启动。
Spark GC调优的目标就是确保老生代（Old generation ）只保存生命周期长的RDD，而同时新生代（Young generation ）的空间又能足够保存生命周期短的对象。这样就能在任务执行期间，避免启动full GC来收集任务执行期间创建的临时对象。
非堆区：
ccs：CompressedClassPointers压缩类指针
短指针：32位
长指针：64位
如果开启了ccs，就会使用短指针。
每new一个对象都会放在堆里面，每new一个对象有指向自己的class的指针，class是在方法区MetaSpace里面的。如果是在64位的环境下，指针是64位的，考虑到性能，有时候可以修改成32位的短指针。
【JVM深入浅出（一）】CodeCache：跟JIT、jni有关系。如果编译了本地代码就在这里，如果没有编译就不在。