JVM要点记录

一、类加载器ClassLoader

负责加载class文件，class文件在文件开头有特定的文件提示，并且ClassLoader只负责class文件的加载，至于它是否可以运行，则由Execution Engine负责。

二、类加载顺序

2.1 Bootstrap ClassLoader

• 启动类加载器（C++）
• 用来预先加载jre下的类库，这些类都是预先载入好的
• 加载 %JAVA_HOME%/jre/lib/rt.jar 里的class

2.2 Extensioin ClassLoader

• 扩展类加载器（Java）
• 用来载入ext下的类库，也是预先载入好的
• 加载%JAVA_HOME%/jre/lib/ext/*.jar 里的class

2.3 Application ClassLoader

• 应用程序类加载器（Java）
• 用来载入当前应用工程的classes以及lib下的类库，仅仅声明，并不会载入，等到使用时才载入
• 加载$CLASSPATH 里的class

2.4 自定义 ClassLoader

自定义ClassLoad可以根据自己指定，加载哪些类。

三、类加载器-双亲委派模型+沙箱机制

3.1 双亲委派模型工作原理

1、当Application ClassLoader 收到一个类加载请求时，他首先不会自己去尝试加载这个类，而是将这个请求委派给父类加载器Extensioin ClassLoader去完成。
2、当Extensioin ClassLoader收到一个类加载请求时，他首先不会自己尝试去加载这个类，而是将请求委派给父类加载器 Bootstrap ClassLoader去完成。
3、当 Bootstrap ClassLoader加载失败（在<JAVA_HOE\lib中未找到所需类>），就会让Extensioin ClassLoader尝试加载。
4、如果Extensioin ClassLoader也加载失败，就会使用Application ClassLoader加载。
5、如果Application ClassLoader也加载失败，就会使用自定义加载器去尝试加载。
6、如果均加载失败，就会抛出ClassNotFoundException异常。

3.2 双亲委派模型工作过程

1、实现双亲委派模型的代码都集中在java.lang.ClassLoader的loadClass()方法中
2、首先会检查请求加载的类是否已被加载过
3、若没有被加载过
4、递归调用父类加载器的loadClass()
5、父类加载器为空后就使用启动类加载器加载
6、如果父类加载器和启动类加载器均无法加载请求，则调用自身的加载功能

3.3 双亲委派模型的优点

1、Java类伴随其类加载器具备了带有优先级的层次关系，确保了在各种加载环境的加载顺序。
2、保证了运行的安全性，防止不可信类扮演可信任的类（比如自己重写一个String类）

四、用代码模拟出StackOverflowError、OutOfMemoryError异常

public class TestClient {

    public static void main(String[] args) {
       // fun();
        fun2();
    }

    /**
     * 模拟出：Exception in thread "main" java.lang.StackOverflowError  异常
     */
    public static void fun(){
        fun();
    }

    /**
     * 模拟出： Exception in thread "main" java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space 异常
     */
    public static void fun2(){
        String str = "AlanChen";
        while(true){
            str+=str;
        }
    }
}

五、堆内存的初始值和最大值

1、-Xms 初始状态堆大小，默认为物理内存的1/64
2、-Xmx 堆的最大大小，默认为物理内存的1/4

通过以下程序可得到验证

/**
 * @author Alan Chen
 * @description 获取堆内存的初始值和最大值(本机电脑物理内存8G)
 * @date 2020-01-13
 */
public class TestClient {

    public static void main(String[] args) {

        //堆内存初始值(物理内存的1/64)
        long totalMemory = Runtime.getRuntime().totalMemory();

        //堆内存最大值(物理内存的1/4)
        long maxMemory = Runtime.getRuntime().maxMemory();

        // 123MB
        System.out.println("初始值："+totalMemory/1024/1024+"MB");

        // 1801MB
        System.out.println("最大值："+maxMemory/1024/1024+"MB");

    }
}

六、JVM跨平台

JVM跨平台

不同系统版本的JVM将class字节码文件编码成对应系统的机器码，这样就实现了Java跨平台。
即，同一份Helloworld.class文件，发布到windows的JVM里运行，windows的JVM将Helloworld.class编码成windows机器码，就能在windows系统里运行。同样，Liunx、Mac OS版本的JVM也同理。

七、JVM组成部分

JVM组成部分

八、JVM性能调优工具-Arthas

Arthas官方文档