面试必问之JVM原理
1：什么是JVM
JVM是Java Virtual Machine（Java虛擬機(jī)）的縮寫，JVM是一種用于計(jì)算設(shè)備的規(guī)范，它是一個(gè)虛構(gòu)出來的計(jì)算機(jī)，是通過在實(shí)際的計(jì)算機(jī)上仿真模擬各種計(jì)算機(jī)功能來實(shí)現(xiàn)的。Java虛擬機(jī)包括一套字節(jié)碼指令集、一組寄存器、一個(gè)棧、一個(gè)垃圾回收堆和一個(gè)存儲(chǔ)方法域。 JVM屏蔽了與具體操作系統(tǒng)平臺(tái)相關(guān)的信息，使Java程序只需生成在Java虛擬機(jī)上運(yùn)行的目標(biāo)代碼（字節(jié)碼）,就可以在多種平臺(tái)上不加修改地運(yùn)行。JVM在執(zhí)行字節(jié)碼時(shí)，實(shí)際上最終還是把字節(jié)碼解釋成具體平臺(tái)上的機(jī)器指令執(zhí)行。
2：JRE/JDK/JVM是什么關(guān)系
JRE(JavaRuntimeEnvironment，Java運(yùn)行環(huán)境)，也就是Java平臺(tái)。所有的Java 程序都要在JRE下才能運(yùn)行。普通用戶只需要運(yùn)行已開發(fā)好的java程序，安裝JRE即可。
JDK(Java Development Kit)是程序開發(fā)者用來來編譯、調(diào)試java程序用的開發(fā)工具包。JDK的工具也是Java程序，也需要JRE才能運(yùn)行。為了保持JDK的獨(dú)立性和完整性，在JDK的安裝過程中，JRE也是 安裝的一部分。所以，在JDK的安裝目錄下有一個(gè)名為jre的目錄，用于存放JRE文件。
JVM(JavaVirtualMachine，Java虛擬機(jī))是JRE的一部分。它是一個(gè)虛構(gòu)出來的計(jì)算機(jī)，是通過在實(shí)際的計(jì)算機(jī)上仿真模擬各種計(jì)算機(jī)功能來實(shí)現(xiàn)的。JVM有自己完善的硬件架構(gòu)，如處理器、堆棧、寄存器等，還具有相應(yīng)的指令系統(tǒng)。Java語言最重要的特點(diǎn)就是跨平臺(tái)運(yùn)行。使用JVM就是為了支持與操作系統(tǒng)無關(guān)，實(shí)現(xiàn)跨平臺(tái)。
3：JVM原理
JVM是java的核心和基礎(chǔ)，在java編譯器和os平臺(tái)之間的虛擬處理器。它是一種利用軟件方法實(shí)現(xiàn)的抽象的計(jì)算機(jī)基于下層的操作系統(tǒng)和硬件平臺(tái)，可以在上面執(zhí)行java的字節(jié)碼程序。
java編譯器只要面向JVM，生成JVM能理解的代碼或字節(jié)碼文件。Java源文件經(jīng)編譯成字節(jié)碼程序，通過JVM將每一條指令翻譯成不同平臺(tái)機(jī)器碼，通過特定平臺(tái)運(yùn)行。
4：JVM的體系結(jié)構(gòu)
類裝載器（ClassLoader）（用來裝載.class文件）
執(zhí)行引擎（執(zhí)行字節(jié)碼，或者執(zhí)行本地方法）
運(yùn)行時(shí)數(shù)據(jù)區(qū)（方法區(qū)、堆、java棧、PC寄存器、本地方法棧）
5：JVM運(yùn)行時(shí)數(shù)據(jù)區(qū)
第一塊：PC寄存器
PC寄存器是用于存儲(chǔ)每個(gè)線程下一步將執(zhí)行的JVM指令，如該方法為native的，則PC寄存器中不存儲(chǔ)任何信息。
第二塊：JVM棧
JVM棧是線程私有的，每個(gè)線程創(chuàng)建的同時(shí)都會(huì)創(chuàng)建JVM棧，JVM棧中存放的為當(dāng)前線程中局部基本類型的變量（java中定義的八種基本類型：boolean、char、byte、short、int、long、float、double）、部分的返回結(jié)果以及Stack Frame，非基本類型的對(duì)象在JVM棧上僅存放一個(gè)指向堆上的地址。
第三塊：堆（Heap）
它是JVM用來存儲(chǔ)對(duì)象實(shí)例以及數(shù)組值的區(qū)域，可以認(rèn)為Java中所有通過new創(chuàng)建的對(duì)象的內(nèi)存都在此分配，Heap中的對(duì)象的內(nèi)存需要等待GC進(jìn)行回收。
（1） 堆是JVM中所有線程共享的，因此在其上進(jìn)行對(duì)象內(nèi)存的分配均需要進(jìn)行加鎖，這也導(dǎo)致了new對(duì)象的開銷是比較大的
（2） Sun Hotspot JVM為了提升對(duì)象內(nèi)存分配的效率，對(duì)于所創(chuàng)建的線程都會(huì)分配一塊獨(dú)立的空間TLAB（Thread Local Allocation Buffer），其大小由JVM根據(jù)運(yùn)行的情況計(jì)算而得，在TLAB上分配對(duì)象時(shí)不需要加鎖，因此JVM在給線程的對(duì)象分配內(nèi)存時(shí)會(huì)盡量的在TLAB上分配，在這種情況下JVM中分配對(duì)象內(nèi)存的性能和C基本是一樣高效的，但如果對(duì)象過大的話則仍然是直接使用堆空間分配
（3） TLAB僅作用于新生代的Eden Space，因此在編寫Java程序時(shí)，通常多個(gè)小的對(duì)象比大的對(duì)象分配起來更加高效。
（4） 所有新創(chuàng)建的Object 都將會(huì)存儲(chǔ)在新生代Yong Generation中。如果Young Generation的數(shù)據(jù)在一次或多次GC后存活下來，那么將被轉(zhuǎn)移到OldGeneration。新的Object總是創(chuàng)建在Eden Space。
第四塊：方法區(qū)域（Method Area）
（1）在Sun JDK中這塊區(qū)域?qū)?yīng)的為PermanetGeneration，又稱為持久代。
（2）方法區(qū)域存放了所加載的類的信息（名稱、修飾符等）、類中的靜態(tài)變量、類中定義為final類型的常量、類中的Field信息、類中的方法信息，當(dāng)開發(fā)人員在程序中通過Class對(duì)象中的getName、isInterface等方法來獲取信息時(shí)，這些數(shù)據(jù)都來源于方法區(qū)域，同時(shí)方法區(qū)域也是全局共享的，在一定的條件下它也會(huì)被GC，當(dāng)方法區(qū)域需要使用的內(nèi)存超過其允許的大小時(shí)，會(huì)拋出OutOfMemory的錯(cuò)誤信息。
第五塊：運(yùn)行時(shí)常量池（Runtime Constant Pool）
存放的為類中的固定的常量信息、方法和Field的引用信息等，其空間從方法區(qū)域中分配。
第六塊：本地方法堆棧（Native Method Stacks）
JVM采用本地方法堆棧來支持native方法的執(zhí)行，此區(qū)域用于存儲(chǔ)每個(gè)native方法調(diào)用的狀態(tài)。
6：對(duì)象“已死”的判定算法
由于程序計(jì)數(shù)器、Java虛擬機(jī)棧、本地方法棧都是線程獨(dú)享，其占用的內(nèi)存也是隨線程生而生、隨線程結(jié)束而回收。而Java堆和方法區(qū)則不同，線程共享，是GC的所關(guān)注的部分。
在堆中幾乎存在著所有對(duì)象，GC之前需要考慮哪些對(duì)象還活著不能回收，哪些對(duì)象已經(jīng)死去可以回收。
有兩種算法可以判定對(duì)象是否存活：
1.）引用計(jì)數(shù)算法：給對(duì)象中添加一個(gè)引用計(jì)數(shù)器，每當(dāng)一個(gè)地方應(yīng)用了對(duì)象，計(jì)數(shù)器加1；當(dāng)引用失效，計(jì)數(shù)器減1；當(dāng)計(jì)數(shù)器為0表示該對(duì)象已死、可回收。但是它很難解決兩個(gè)對(duì)象之間相互循環(huán)引用的情況。
2.）可達(dá)性分析算法：通過一系列稱為“GC Roots”的對(duì)象作為起點(diǎn)，從這些節(jié)點(diǎn)開始向下搜索，搜索所走過的路徑稱為引用鏈，當(dāng)一個(gè)對(duì)象到GC Roots沒有任何引用鏈相連（即對(duì)象到GC Roots不可達(dá)），則證明此對(duì)象已死、可回收。Java中可以作為GC Roots的對(duì)象包括：虛擬機(jī)棧中引用的對(duì)象、本地方法棧中Native方法引用的對(duì)象、方法區(qū)靜態(tài)屬性引用的對(duì)象、方法區(qū)常量引用的對(duì)象。
在主流的商用程序語言（如我們的Java）的主流實(shí)現(xiàn)中，都是通過可達(dá)性分析算法來判定對(duì)象是否存活的。
7：JVM垃圾回收
GC (Garbage Collection)的基本原理：將內(nèi)存中不再被使用的對(duì)象進(jìn)行回收，GC中用于回收的方法稱為收集器，由于GC需要消耗一些資源和時(shí)間，Java在對(duì)對(duì)象的生命周期特征進(jìn)行分析后，按照新生代、舊生代的方式來對(duì)對(duì)象進(jìn)行收集，以盡可能的縮短GC對(duì)應(yīng)用造成的暫停
（1）對(duì)新生代的對(duì)象的收集稱為minor GC；
（2）對(duì)舊生代的對(duì)象的收集稱為Full GC；
（3）程序中主動(dòng)調(diào)用System.gc()強(qiáng)制執(zhí)行的GC為Full GC。
不同的對(duì)象引用類型， GC會(huì)采用不同的方法進(jìn)行回收，JVM對(duì)象的引用分為了四種類型：
（1）強(qiáng)引用：默認(rèn)情況下，對(duì)象采用的均為強(qiáng)引用（這個(gè)對(duì)象的實(shí)例沒有其他對(duì)象引用，GC時(shí)才會(huì)被回收）
（2）軟引用：軟引用是Java中提供的一種比較適合于緩存場(chǎng)景的應(yīng)用（只有在內(nèi)存不夠用的情況下才會(huì)被GC）
（3）弱引用：在GC時(shí)一定會(huì)被GC回收
（4）虛引用：由于虛引用只是用來得知對(duì)象是否被GC
8：垃圾收集算法
1、標(biāo)記-清除算法
最基礎(chǔ)的算法，分標(biāo)記和清除兩個(gè)階段：首先標(biāo)記處所需要回收的對(duì)象，在標(biāo)記完成后統(tǒng)一回收所有被標(biāo)記的對(duì)象。
它有兩點(diǎn)不足：一個(gè)效率問題，標(biāo)記和清除過程都效率不高；一個(gè)是空間問題，標(biāo)記清除之后會(huì)產(chǎn)生大量不連續(xù)的內(nèi)存碎片（類似于我們電腦的磁盤碎片），空間碎片太多導(dǎo)致需要分配大對(duì)象時(shí)無法找到足夠的連續(xù)內(nèi)存而不得不提前觸發(fā)另一次垃圾回收動(dòng)作。
2、復(fù)制算法
為了解決效率問題，出現(xiàn)了“復(fù)制”算法，他將可用內(nèi)存按容量劃分為大小相等的兩塊，每次只需要使用其中一塊。當(dāng)一塊內(nèi)存用完了，將還存活的對(duì)象復(fù)制到另一塊上面，然后再把剛剛用完的內(nèi)存空間一次清理掉。這樣就解決了內(nèi)存碎片問題，但是代價(jià)就是可以用內(nèi)容就縮小為原來的一半。
3、標(biāo)記-整理算法
復(fù)制算法在對(duì)象存活率較高時(shí)就會(huì)進(jìn)行頻繁的復(fù)制操作，效率將降低。因此又有了標(biāo)記-整理算法，標(biāo)記過程同標(biāo)記-清除算法，但是在后續(xù)步驟不是直接對(duì)對(duì)象進(jìn)行清理，而是讓所有存活的對(duì)象都向一側(cè)移動(dòng)，然后直接清理掉端邊界以外的內(nèi)存。
4、分代收集算法
當(dāng)前商業(yè)虛擬機(jī)的GC都是采用分代收集算法，這種算法并沒有什么新的思想，而是根據(jù)對(duì)象存活周期的不同將堆分為：新生代和老年代，方法區(qū)稱為永久代（在新的版本中已經(jīng)將永久代廢棄，引入了元空間的概念，永久代使用的是JVM內(nèi)存而元空間直接使用物理內(nèi)存）。
這樣就可以根據(jù)各個(gè)年代的特點(diǎn)采用不同的收集算法。
新生代中的對(duì)象“朝生夕死”，每次GC時(shí)都會(huì)有大量對(duì)象死去，少量存活，使用復(fù)制算法。新生代又分為Eden區(qū)和Survivor區(qū)（Survivor from、Survivor to），大小比例默認(rèn)為8:1:1。
老年代中的對(duì)象因?yàn)閷?duì)象存活率高、沒有額外空間進(jìn)行分配擔(dān)保，就使用標(biāo)記-清除或標(biāo)記-整理算法。
新產(chǎn)生的對(duì)象優(yōu)先進(jìn)去Eden區(qū)，當(dāng)Eden區(qū)滿了之后再使用Survivor from，當(dāng)Survivor from 也滿了之后就進(jìn)行Minor GC（新生代GC），將Eden和Survivor from中存活的對(duì)象copy進(jìn)入Survivor to，然后清空Eden和Survivor from，這個(gè)時(shí)候原來的Survivor from成了新的Survivor to，原來的Survivor to成了新的Survivor from。復(fù)制的時(shí)候，如果Survivor to 無法容納全部存活的對(duì)象，則根據(jù)老年代的分配擔(dān)保（類似于銀行的貸款擔(dān)保）將對(duì)象copy進(jìn)去老年代，如果老年代也無法容納，則進(jìn)行Full GC（老年代GC）。
大對(duì)象直接進(jìn)入老年代：JVM中有個(gè)參數(shù)配置-XX:PretenureSizeThreshold，令大于這個(gè)設(shè)置值的對(duì)象直接進(jìn)入老年代，目的是為了避免在Eden和Survivor區(qū)之間發(fā)生大量的內(nèi)存復(fù)制。
長(zhǎng)期存活的對(duì)象進(jìn)入老年代：JVM給每個(gè)對(duì)象定義一個(gè)對(duì)象年齡計(jì)數(shù)器，如果對(duì)象在Eden出生并經(jīng)過第一次Minor GC后仍然存活，并且能被Survivor容納，將被移入Survivor并且年齡設(shè)定為1。沒熬過一次Minor GC，年齡就加1，當(dāng)他的年齡到一定程度（默認(rèn)為15歲，可以通過XX:MaxTenuringThreshold來設(shè)定），就會(huì)移入老年代。但是JVM并不是永遠(yuǎn)要求年齡必須達(dá)到最大年齡才會(huì)晉升老年代，如果Survivor 空間中相同年齡（如年齡為x）所有對(duì)象大小的總和大于Survivor的一半，年齡大于等于x的所有對(duì)象直接進(jìn)入老年代，無需等到最大年齡要求。
9：垃圾收集器
垃圾收集算法是方法論，垃圾收集器是具體實(shí)現(xiàn)。JVM規(guī)范對(duì)于垃圾收集器的應(yīng)該如何實(shí)現(xiàn)沒有任何規(guī)定，因此不同的廠商、不同版本的虛擬機(jī)所提供的垃圾收集器差別較大，這里只看HotSpot虛擬機(jī)。
JDK7/8后，HotSpot虛擬機(jī)所有收集器及組合（連線）如下：
1.Serial收集器
Serial收集器是最基本、歷史最久的收集器，曾是新生代手機(jī)的唯一選擇。他是單線程的，只會(huì)使用一個(gè)CPU或一條收集線程去完成垃圾收集工作，并且它在收集的時(shí)候，必須暫停其他所有的工作線程，直到它結(jié)束，即“Stop the World”。停掉所有的用戶線程，對(duì)很多應(yīng)用來說難以接受。比如你在做一件事情，被別人強(qiáng)制停掉，你心里奔騰而過的“羊駝”還數(shù)的過來嗎？
盡管如此，它仍然是虛擬機(jī)運(yùn)行在client模式下的默認(rèn)新生代收集器：簡(jiǎn)單而高效（與其他收集器的單個(gè)線程相比，因?yàn)闆]有線程切換的開銷等）。
工作示意圖：
2.ParNew收集器
ParNew收集器是Serial收集器的多線程版本，除了使用了多線程之外，其他的行為（收集算法、stop the world、對(duì)象分配規(guī)則、回收策略等）同Serial收集器一樣。
是許多運(yùn)行在Server模式下的JVM中首選的新生代收集器，其中一個(gè)很重還要的原因就是除了Serial之外，只有他能和老年代的CMS收集器配合工作。
工作示意圖：
3.Parallel Scavenge收集器
新生代收集器，并行的多線程收集器。它的目標(biāo)是達(dá)到一個(gè)可控的吞吐量（就是CPU運(yùn)行用戶代碼的時(shí)間與CPU總消耗時(shí)間的比值，即 吞吐量=行用戶代碼的時(shí)間/[行用戶代碼的時(shí)間+垃圾收集時(shí)間]），這樣可以高效率的利用CPU時(shí)間，盡快完成程序的運(yùn)算任務(wù)，適合在后臺(tái)運(yùn)算而不需要太多交互的任務(wù)。
4.Serial Old收集器
Serial 收集器的老年代版本，單線程，“標(biāo)記整理”算法，主要是給Client模式下的虛擬機(jī)使用。
另外還可以在Server模式下：
JDK 1.5之前的版本中雨P(guān)arallel Scavenge 收集器搭配使用
可以作為CMS的后背方案，在CMS發(fā)生Concurrent Mode Failure是使用
工作示意圖：
5.Parallel Old收集器
Parallel Scavenge的老年代版本，多線程，“標(biāo)記整理”算法，JDK 1.6才出現(xiàn)。在此之前Parallel Scavenge只能同Serial Old搭配使用，由于Serial Old的性能較差導(dǎo)致Parallel Scavenge的優(yōu)勢(shì)發(fā)揮不出來，尷了個(gè)尬~~
Parallel Old收集器的出現(xiàn)，使“吞吐量?jī)?yōu)先”收集器終于有了名副其實(shí)的組合。在吞吐量和CPU敏感的場(chǎng)合，都可以使用Parallel Scavenge/Parallel Old組合。組合的工作示意圖如下：
6.CMS收集器
CMS(Concurrent Mark Sweep)收集器是一種以獲取最短回收停頓時(shí)間為目標(biāo)的收集器，停頓時(shí)間短，用戶體驗(yàn)就好。
基于“標(biāo)記清除”算法，并發(fā)收集、低停頓，運(yùn)作過程復(fù)雜，分4步：
1)初始標(biāo)記：僅僅標(biāo)記GC Roots能直接關(guān)聯(lián)到的對(duì)象，速度快，但是需要“Stop The World”
2)并發(fā)標(biāo)記：就是進(jìn)行追蹤引用鏈的過程，可以和用戶線程并發(fā)執(zhí)行。
3)重新標(biāo)記：修正并發(fā)標(biāo)記階段因用戶線程繼續(xù)運(yùn)行而導(dǎo)致標(biāo)記發(fā)生變化的那部分對(duì)象的標(biāo)記記錄，比初始標(biāo)記時(shí)間長(zhǎng)但遠(yuǎn)比并發(fā)標(biāo)記時(shí)間短，需要“Stop The World”
4)并發(fā)清除：清除標(biāo)記為可以回收對(duì)象，可以和用戶線程并發(fā)執(zhí)行
由于整個(gè)過程耗時(shí)最長(zhǎng)的并發(fā)標(biāo)記和并發(fā)清除都可以和用戶線程一起工作，所以總體上來看，CMS收集器的內(nèi)存回收過程和用戶線程是并發(fā)執(zhí)行的。
工作示意圖：
CSM收集器有3個(gè)缺點(diǎn)：
1)對(duì)CPU資源非常敏感
并發(fā)收集雖然不會(huì)暫停用戶線程，但因?yàn)檎加靡徊糠諧PU資源，還是會(huì)導(dǎo)致應(yīng)用程序變慢，總吞吐量降低。
CMS的默認(rèn)收集線程數(shù)量是=(CPU數(shù)量+3)/4；當(dāng)CPU數(shù)量多于4個(gè)，收集線程占用的CPU資源多于25%，對(duì)用戶程序影響可能較大；不足4個(gè)時(shí)，影響更大，可能無法接受。
2)無法處理浮動(dòng)垃圾（在并發(fā)清除時(shí)，用戶線程新產(chǎn)生的垃圾叫浮動(dòng)垃圾）,可能出現(xiàn)"Concurrent Mode Failure"失敗。
并發(fā)清除時(shí)需要預(yù)留一定的內(nèi)存空間，不能像其他收集器在老年代幾乎填滿再進(jìn)行收集；如果CMS預(yù)留內(nèi)存空間無法滿足程序需要，就會(huì)出現(xiàn)一次"Concurrent Mode Failure"失敗；這時(shí)JVM啟用后備預(yù)案：臨時(shí)啟用Serail Old收集器，而導(dǎo)致另一次Full GC的產(chǎn)生；
3)產(chǎn)生大量?jī)?nèi)存碎片：CMS基于"標(biāo)記-清除"算法，清除后不進(jìn)行壓縮操作產(chǎn)生大量不連續(xù)的內(nèi)存碎片，這樣會(huì)導(dǎo)致分配大內(nèi)存對(duì)象時(shí)，無法找到足夠的連續(xù)內(nèi)存，從而需要提前觸發(fā)另一次Full GC動(dòng)作。
7.G1收集器
G1（Garbage-First）是JDK7-u4才正式推出商用的收集器。G1是面向服務(wù)端應(yīng)用的垃圾收集器。它的使命是未來可以替換掉CMS收集器。
G1收集器特性：
并行與并發(fā)：能充分利用多CPU、多核環(huán)境的硬件優(yōu)勢(shì)，縮短停頓時(shí)間；能和用戶線程并發(fā)執(zhí)行。
分代收集：G1可以不需要其他GC收集器的配合就能獨(dú)立管理整個(gè)堆，采用不同的方式處理新生對(duì)象和已經(jīng)存活一段時(shí)間的對(duì)象。
空間整合：整體上看采用標(biāo)記整理算法，局部看采用復(fù)制算法（兩個(gè)Region之間），不會(huì)有內(nèi)存碎片，不會(huì)因?yàn)榇髮?duì)象找不到足夠的連續(xù)空間而提前觸發(fā)GC，這點(diǎn)優(yōu)于CMS收集器。
可預(yù)測(cè)的停頓：除了追求低停頓還能建立可以預(yù)測(cè)的停頓時(shí)間模型，能讓使用者明確指定在一個(gè)長(zhǎng)度為M毫秒的時(shí)間片段內(nèi)，消耗在垃圾收集上的時(shí)間不超N毫秒，這點(diǎn)優(yōu)于CMS收集器。
為什么能做到可預(yù)測(cè)的停頓？
是因?yàn)榭梢杂杏?jì)劃的避免在整個(gè)Java堆中進(jìn)行全區(qū)域的垃圾收集。
G1收集器將內(nèi)存分大小相等的獨(dú)立區(qū)域（Region），新生代和老年代概念保留，但是已經(jīng)不再物理隔離。
G1跟蹤各個(gè)Region獲得其收集價(jià)值大小，在后臺(tái)維護(hù)一個(gè)優(yōu)先列表；
每次根據(jù)允許的收集時(shí)間，優(yōu)先回收價(jià)值最大的Region（名稱Garbage-First的由來）；
這就保證了在有限的時(shí)間內(nèi)可以獲取盡可能高的收集效率。
對(duì)象被其他Region的對(duì)象引用了怎么辦？
判斷對(duì)象存活時(shí)，是否需要掃描整個(gè)Java堆才能保證準(zhǔn)確？在其他的分代收集器，也存在這樣的問題（而G1更突出）：新生代回收的時(shí)候不得不掃描老年代？無論G1還是其他分代收集器，JVM都是使用Remembered Set來避免全局掃描：每個(gè)Region都有一個(gè)對(duì)應(yīng)的Remembered Set；每次Reference類型數(shù)據(jù)寫操作時(shí)，都會(huì)產(chǎn)生一個(gè)Write Barrier 暫時(shí)中斷操作；然后檢查將要寫入的引用指向的對(duì)象是否和該Reference類型數(shù)據(jù)在不同的 Region（其他收集器：檢查老年代對(duì)象是否引用了新生代對(duì)象）；如果不同，通過CardTable把相關(guān)引用信息記錄到引用指向?qū)ο蟮乃赗egion對(duì)應(yīng)的Remembered Set中；進(jìn)行垃圾收集時(shí)，在GC根節(jié)點(diǎn)的枚舉范圍加入 Remembered Set ，就可以保證不進(jìn)行全局掃描，也不會(huì)有遺漏。
不計(jì)算維護(hù)Remembered Set的操作，回收過程可以分為4個(gè)步驟（與CMS較為相似）：
1)初始標(biāo)記：僅僅標(biāo)記GC Roots能直接關(guān)聯(lián)到的對(duì)象，并修改TAMS(Next Top at Mark Start)的值，讓下一階段用戶程序并發(fā)運(yùn)行時(shí)能在正確可用的Region中創(chuàng)建新對(duì)象，需要“Stop The World”
2)并發(fā)標(biāo)記：從GC Roots開始進(jìn)行可達(dá)性分析，找出存活對(duì)象，耗時(shí)長(zhǎng)，可與用戶線程并發(fā)執(zhí)行
3)最終標(biāo)記：修正并發(fā)標(biāo)記階段因用戶線程繼續(xù)運(yùn)行而導(dǎo)致標(biāo)記發(fā)生變化的那部分對(duì)象的標(biāo)記記錄。并發(fā)標(biāo)記時(shí)虛擬機(jī)將對(duì)象變化記錄在線程Remember Set Logs里面，最終標(biāo)記階段將Remember Set Logs整合到Remember Set中，比初始標(biāo)記時(shí)間長(zhǎng)但遠(yuǎn)比并發(fā)標(biāo)記時(shí)間短，需要“Stop The World”
4)篩選回收：首先對(duì)各個(gè)Region的回收價(jià)值和成本進(jìn)行排序，然后根據(jù)用戶期望的GC停頓時(shí)間來定制回收計(jì)劃，最后按計(jì)劃回收一些價(jià)值高的Region中垃圾對(duì)象。回收時(shí)采用復(fù)制算法，從一個(gè)或多個(gè)Region復(fù)制存活對(duì)象到堆上的另一個(gè)空的Region，并且在此過程中壓縮和釋放內(nèi)存；可以并發(fā)進(jìn)行，降低停頓時(shí)間，并增加吞吐量。
工作示意圖：
10：基本結(jié)構(gòu)
從Java平臺(tái)的邏輯結(jié)構(gòu)上來看，我們可以從下圖來了解JVM：
從上圖能清晰看到Java平臺(tái)包含的各個(gè)邏輯模塊，也能了解到JDK與JRE的區(qū)別。
總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的面试必问之JVM原理的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
- 上一篇： 第十二届蓝桥杯真题
- 下一篇： C++ reverse memcpy