全网最好的JVM总结：有生命周期的JVM

1.编译

1.1 java中编译器有哪些？

前端编译器 javac
后台即时编译器 JIT编译器
静态提前编译器（一步到位，直接把java编译成二进制）

2.2 编译过程是怎么样？

解析与填充符号表，生成语法树（编译原理的东西）
插入式注解处理器的处理过程，对语法树进行操作（jvm提供了一些钩子方法对语法树进行修改）比较有名的lombok、阿里的checkStyle
字节码生成

2.3 解释器和编译器怎么搭配使用的？

当虚拟机启动之后，解释器根据预定义的规范对字节码逐行解释，解释生成对应平台的机器码
后台编译器在运行过程中，对代码进行不断的优化，常见的优化有：方法内联、去虚拟化、栈上分配
为什么要2个搭配使用？随着程序启动，解释器可以首先发挥作用，而不是等后台编译器全部编译完再执行，即时编译器后期再慢慢优化

2.字节码

2.1 字节码长什么样？

咖啡baby
大版本+小版本
常量池：常亮池中的内容大致可以这么理解：
1. 用utf-8 info这个类型来表示字节码，比如 private Integer i 用2个utf-8 info类型 Integer、i，
2. 然后各种属性类型、方法类型来引用这个utf-8Info, 比如 field_info 指向前面2个utf-8 info类型
属性表集合
方法表集合

2.2 字节码怎么玩

ASM派 ASM => Byte Buddy =>cglib
Javassist派 Javaassist

JDK、CGLIB、Javassist和ASM的动态代理使用对比_xiaoliuliu2050的博客-CSDN博客

3.类加载

3.1 类加载的来源

文件
网络
动态代理

3.2 类加载的过程

加载
链接
1. 验证验证这个类文件对不对
2. 准备给类变量赋初值
3. 解析将运行时常量池里面的符号引用转换为直接引用
初始化
使用
卸载

！！！解析和初始化的顺序不是确定的，为了动态绑定，先初始化，再解析

3.3 哪些情况会进行类的初始化

使用new
getStatic、putStatic、invokeStatic这几条字节码指令，就是说我想要操作类变量的时候，不管是属性还是方法，都会导致类加载
对类进行反射调用
初始化类的时候，如果父类没有初始化，需要初始化父类
虚拟机启动时，用户需要指定一个执行的主类（main），虚拟机就会初始化这个类

3.4 类加载和类初始化的理解

类加载不代表类初始化了，类初始化就代码类肯定加载了。XXX.class就只是加载了类，但是并没有类初始化。

3.5 几个类加载

Bootstrap ClassLoader 加载核心类库，rt.jar
Extension ClassLoader 拓展类加载 /jre/ext/xxx.jar
Applicaiton ClassLoader 系统类加载加载ClassPath上的类
自定义加载器

3.6 为什么要使用双亲委派

保证核心类库的安全

4.运行时数据区 jvm | ProcessOn免费在线作图,在线流程图,在线思维导图 |

4.1 方法区

4.1.1 方法区的理解

在类加载之后，把字节码静态数据转换为运行时的数据结构，比如常量池->运行时常量池；常量池之后的类、方法、属性啊 ->上图中的类信息、属性、方法信息等；另外在堆中创建一个Class对象作为方法区的入口

4.2.2 方法区存放哪些内容

运行时常量池
类信息（类、属性、方法）

4.2.3 方法区的演进过程

在1.8之前称为永久代，里面存放的运行时常量池（包含字符串常量池）、类信息、静态变量等
1.8之后换为元空间，将静态变量、字符串常量池放到堆里面
为什么把永久代换成元空间，随着各种动态加载框架的使用，永久代空间设置很难确定，那么我们是不是可以放到jvm内存之外来分配哪，用元空间就解决了这个问题

4.2 堆

4.2.1 堆的组成结构

新生代
- Eden区
- Survivor区
- Eden：Survivor1: Survivor2 = 8:1:1
老年代

4.3 虚拟机栈

1个线程就有1个虚拟机栈，线程方法调用就是栈帧的入栈和出栈

4.3.1 栈帧里面有什么

局部变量表
操作数栈 :局部变量表通过操作数栈来完成一些运算
动态链接：多态的时候，想要知道这个方法到底属于哪个类的方法，所以栈帧会有一个指向运行时常量池的方法引用
返回地址：存放调用方法的pc寄存器的值，我得知道上一个方法地址是多少

4.4 本地方法栈

在hotspot中，本地方法栈和虚拟机栈实现方式一样，本地方法栈调用的都是native方法

4.5 程序计数器

唯一不会出现OOM的内存区域

4.6 对象的创建过程

Car car = new Car(); car.start();

类加载：当遇到new指令时，虚拟机检查Car能否在运行时常量池中定位到它的符号引用，如果没有，那就进行类加载，结果：将类加载进方法区，堆生成一个Class对象，方便访问
对象内存分配：给对象分配一块内存，分配出现并发问题解决方案：1、CAS自旋 2、TLAB 本地分配（在eden中给每个线程分配了一块内存），结果：在Eden区中分配一块内存给Car对象
对象内存初始化：Jvm初始化分配好的内存，将其设为零值。结果：Car对象的实例都是有初始数据的
**设置对象头: **1、设置markword（hashcode、GC分代年龄、锁标志、锁信息）2、设置类型指针（指向堆里面的class对象）

**执行构造函数：**最后执行构造函数，对属性赋值。
**Car引用指向 Car对象：**这里引用有哪些？强软（内存不够回收）弱（gc回收）虚（随时可能回收）
**创建栈帧入栈：**创建start栈帧入栈

5. GC

创建完对象，系统开始运行起来了，但是随着越来越多的对象创建并执行，内存是不是不够了，内存不够怎么办，那就是垃圾回收

5.1 怎么知道哪些对象要回收

引用计数法：可能存在循环引用，导致gc不了的问题
可达性分析算法：在hotspot中使用的是可达性分析算法，从GC Roots往下往下开始遍历，看GC Roots上有没有对象引用到它，如果没有，就考虑要回收了

5.2 GC Roots哪些

局部变量
静态变量

5.3 怎么回收（算法）

复制算法

将内存一分为二，在同一时间只会使用其中一块内存，GC的时候只要标记出存活对象，然后把存活对象移到另外一半内存中就行

优点：简单快速、内存完整
缺点：内存利用率低
标记清除

GC的时候标记出所有存活对象，然后把没有标记的对象全部清理掉
- 优点：简单
- 缺点：会产生大量的内存碎片
标记整理

GC的时候标记出所有存活对象，然后把没有标记的对象清理掉，并将存活对象挪到到内存一端。

优点：内存完整
缺点：效率不是很高

5.4 怎么回收（实践）

有了算法，当然有对应的垃圾回收器，比如Serial、ParNew、ParallelScavenge、CMS、G1等等。
根据新生代和老年代的特点，最终是这样的：

新生代朝生夕灭，存活对象不多，所以使用复制算法
老年代对象存活对象比较多，所以使用整理或者清除算法

新生代：Serial 单线程、ParNew 多线程、Parallel 吞吐量
老年代：SerialOld 单线程、 Paralle Old、CMS

一般来说，内存小一点的用 parNew + cms, 内存大一点的就直接上g1了

5.5 CMS的工作原理

初始标记简单的找一下 GC Roots
并发标记 GC线程和用户线程并发执行，从GC Roots开始标记需要清理的对象
重新标记在并发执行的时候，肯定又会产生很多垃圾，所以需要重新标记需要清理的对象
并发清理将需要清理的对象全部清理掉

也就说它把stop world处理的时间分散在和用户线程并发处理中了

5.6 CMS可能会出现的一些问题

CMS老年代垃圾回收的默认触发比例是92%,也就是说92%的时候会触发老年代回收，如果在并发清理的时候，又有对象进入老年代，假设老年代不够，就会使用Serial Old去Stop World来回收老年代所有对象，一旦使用Serial Old来回收内存，非常的耗时
CMS使用的标记清除，会存在内存碎片，所以CMS给了参数CMS的另外一个参数 -XX：+UseCMSCompactAtFullCollection,就是说在几个Full Gc之后需要执行一次内存碎片整理的

5.6 G1的工作原理

G1会把内存分为很多Region，默认是2048个，假设设置堆内存4G，那就是每个Region2M
新生代初始占比5%，也就是大概100个region，接着JVM会不断增加Region，但是不会超过60%
尽管G1取消了新生代、老年代，但是其实对于Region来说还是有逻辑的分代思想
新生代里面还有Eden和Survivor，默认也是8:1:1。在创建Eden的同时也会创建Survivor。
当新生代Region超过 60%，就触发垃圾回收，会把Eden的Region放到S1中Region中，不过在回收的时候需要考虑停顿时长200ms，如果设置了，就需要保证回收时长不能大于200ms
Region里面的新生代慢慢也会存放到老年代中