JVM常见的基础知识

对象是否死亡

引用计数法：

分配对象的时候，额外为对象分配一段空间，用于记录指向该对象的引用个数；
如果有一个新引用指向改对象，则计数器加1；当一个引用不再指向该对象，则计数器减一；
如果计数器的值为0，则该对象为垃圾对象；

问题：

无法回收循环引用对象：当两个对象互相引用时，由于它们互相引用导致对象的计数器都不为0，进而两个对象无法回收。

哪些对象可以作为GC Roots：

虚拟机栈(栈帧中的本地变量表)中引用的对象
本地方法栈(Native 方法)中引用的对象
方法区中类静态属性引用的对象
方法区中常量引用的对象
所有被同步锁持有的对象

引用

逐渐代替finalize()方法。

补充：

强引用：是指创建一个对象并把这个对象赋值给一个引用变量（new 出的对象、等号赋值）；

如何消除强引用：

将被引用的对象显式的置为null消除强引用；
继承weakReference实现弱引用，防止强引用的内存泄漏；

java创建对象的过程

对象包括：

对象头（

MarkWord ：大小8个字节、存储对象自身的运行时数据（包含hashCode信息、synchronized锁信息（https://blog.nowcoder.net/n/a9446e3cb3d24a68bfe5d91de6a35ace）、GC垃圾回收标记）

类型指针ClassPointer：指向类元数据的指针，确保是哪个类的实例。
）；

实例数据：对象真正存储的有效信息；
对齐填充：JVM的自动内存管理系统需要对象初始地址必须是8字节的整数倍；

参考：https://www.cnblogs.com/rickiyang/p/14206724.html

创建对象的详细流程：

类加载检查：

检查这个指令的参数是否能在常量池中定位到这个类的符号引用，并且检查这个符号引用代表的类是否已被加载过、解析和初始化过。如果没有需要先进行类加载过程

分配内存：

对象分配内存空间的任务等同于把一块确定大小的内存从Java堆中划分出来（对象所需要的内存大小在类加载完成后便可确定）

初始化置零

JVM会将分配的内存空间都初始化为零值（不包括对象头）、保证了对象的实例字段能在不赋初始值就直接使用；

设置对象头

对象头包含（属于哪个类的实例、Mark Word）联系到可偏向锁等、参考链接：https://blog.nowcoder.net/n/a9446e3cb3d24a68bfe5d91de6a35ace

执行init方法

此时对象的所有字段还都为零，需要按照需求进行初始化；

补充：

分配内存具体分为两种？

指针碰撞：用过的内存全部整合到一边，没有用过的内存放在另一边，中间有一个分界值指针，只需要向没用过的内存方向将该指针移动对象内存大小位置即可；

使用场景：没有内存碎片的情况下；
GC收集器：Serial、ParNew；

空闲列表：虚拟机会维护一个列表，该列表中会记录那些内存块是可用的，在分配的时候，找一块儿足够大的内存块来划分对象实例，最后更新列表记录。

使用场景：内存不规整的情况下
GC收集器：CMS；

创建对象的过程中如何保证线程安全：

TLAB（Thread Local Allocation Buffer）：会在Eden区分配一块内存，JVM 给线程中的对象分配内存时，首先会在TLAB分配，TLAB的容量不够用的时候，会按照CAS进行内存分配；

每个线程在 Java堆中预先分配一小块内存，然后再给对象分配内存的时候，直接在自己这块 “ 私有 ” 内存中分配，当这部分区域用完之后，再分配新的 “ 私有 ”内存。

这样每个线程都在自己的TLAB空间分配，不存在竞争的情况，可以大大提高分配效率。

CAS乐观锁。

参考：https://www.hollischuang.com/archives/4510

JVM调优

常见指令：

jps：显示指令系统内所有的HotSpot虚拟机进程；
jstat：用于监视虚拟机各种运行状态信息的命令行工具；可以显示本地或者远程虚拟机进程中的类装载、内存、垃圾收集、JIT编译等运行数据；
jinfo：实时的查看和调整虚拟机的各项参数；
jmap：用于生成堆转储快照（heapdump、dump文件）；
jhat：分析jmap生成的堆转储快照，jhat内置了一个微型的HTTP/HTML服务器，分析后可以在浏览器中查看
jstack：生成虚拟机当前时刻的线程快照（每条线程正在执行方法堆栈的集合）

调优过程：

定位找出CPU高、内存高的进程；jps：列出所有的java进程、top：察看进程CPU、内存利用率。
线上调优：

如果CPU高、可能是线程池使用不当、或者产生死锁；使用 jstack -l pid：导出具体的线程信息、寻找线程状态和waiting on <XX>字段。根据线程状态判断哪个线程持有<XX>锁，进而该线程有问题；
如果内存高，可能是OOM；使用 jmap -histo pid | head -20：可以查看占用字节最多的类，进而寻找问题。

线下调优：如果服务器高可用、有备份，停掉此服务器对其他不影响

导出dump文件（可能会造成内存卡顿）：jmap -dump:format=b, file = hshuo.bin pid（进程号）；或者使用+HeapDumpOnOutOfMemoryError参数，可以让虚拟机在OOM异常出现之后自动生成dump文件。
分析dump文件：jhat hshuo.bin

查看GC回收：

监视垃圾回收线程、250毫秒查询一次pid的垃圾收集状况：jstat -gc pid 250

图形化（了解）：主要用于测试、上线之前

jconsole、jvisualVM、jProfiler

JVM的线程模型

JVM线程与操作系统线程之间存在着某种映射关系，这两种不同维度的线程之间的规范和协议。

类型：

多对一 (java早起版本，后来被抛弃)

优点：

提升并发量上限，大部分调度和同步操作都在用户空间内完成，减少状态切换，能够提升性能。

缺点：

当一个用户线程进行内核调用并阻塞了，那么其他线程在这段时间里都无法进行内核调用。

一对一 (大部分主流JVM都采用这种线程模型)

优点：

每个线程都是独立的调度单元，直接利用操作系统内核提供的调度功能。

缺点：

用户线程的阻塞，会直接映射到内核线程上，容易引起频繁切换，降低性能。但是一些语言引入了CAS来避免一部分的内核调用，例如Java引入了AQS这种函数级别的锁，减少使用内核级别的锁，就能提升性能；
Linux内核能够创建的资源毕竟是有限的，所以这在一定程度上会限制并发量。

多对多

多个用户线程对应一个轻量级进程；一个轻量级进程对应一个内核线程。例如：Go语言采用的GMP线程模型。