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深入理解Java虚拟机.md

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学习计划

  • 初识JVM这篇就够了
  • JVM模块详解
    • 虚拟机执行子系统
    • 程序计数器
    • 虚拟机栈
    • 堆
    • 方法区
    • 本地方法
  • JVM垃圾回收机制
  • Java对象创建的步骤
  • 虚拟机执行子系统

学习笔记

走近Java

  1. 微软公司曾今是Java技术的铁杆支持者，令Java从跨平台技术变为绑定在Windows上的技术是微软的主要目的，然而后期Sun公司控告微软，致使微软不得不在后期产品中逐步移除Java平台，也间接导致.NET平台的产生，2002年微软发布.NET技术平台，这才有了后期的.NET与Java之争。

  2. 多核并行，在JDK1.5就引入java.util.concurrent包实现粗粒度的并发框架，在JDK1.7中加入java.util.concurrent.forkjoin包则是对这个框架的一次重要扩充。Fork/Join模式是处理并行编程的一个经典方法。

理解JVM内存模型

Java内存模型(Java Memory Model，JMM)是java虚拟机规范定义的，用来屏蔽掉java程序在各种不同的硬件和操作系统对内存的访问的差异，这样就可以实现java程序在各种不同的平台上都能达到内存访问的一致性。可以避免像c++等直接使用物理硬件和操作系统的内存模型在不同操作系统和硬件平台下表现不同，比如有些c/c++程序可能在windows平台运行正常，而在linux平台却运行有问题。

运行时数据区域

自动化内存管理机制

Java内存区域与内存溢出异常

垃圾收集器与内存分配策略

虚拟机性能监控与故障处理工具

调优案例分析与实战

虚拟机执行子系统

类文件结构

虚拟机类加载机制

虚拟机字节码执行引擎

类加载及执行子系统的案例与实战

程序编译与代码优化

早期（编译器）优化

晚期（运行期）优化

高效并发

Java内存模型与线程

线程安全与锁优化

JVM

  • JVM初始分配的堆内存由-Xms指定，默认是物理内存的1/64；JVM的最大分配的堆内存由-Xmx指定，默认是物理内存的1/4.默认空余堆内存小于40%时，JVM就会增大堆直到-Xmx最大限制；空余堆内存大于70%时，JVM就会减少堆直到-Xms的最小限制。因此，服务器端一般设置-Xms、-Xmx相等以避免在每次GC后调整堆的大小。

JConsole

  • Java 5开始引入JConsole

深入拆解Java虚拟机

  • 可以使用-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError参数来让虚拟机出现OOM的时候自动生成dump文件
  • ClassLoader的具体作用就是将class文件加载到jvm虚拟机中去，程序就可以正确运行了。但是，jvm启动的时候，并不会一次性加载所有的class文件，而是根据需要去动态加载。
  • Java 虚拟机是如何判定两个 Java 类是相同的。Java 虚拟机不仅要看类的全名是否相同，还要看加载此类的类加载器是否一样。只有两者都相同的情况，才认为两个类是相同的。即便是同样的字节代码，被不同的类加载器加载之后所得到的类，也是不同的。
  • ClassLoader
    • BootStrap ClassLoader：称为启动类加载器，是Java类加载层次中最顶层的类加载器，负责加载JDK中的核心类库，如：rt.jar、resources.jar、charsets.jar等
    • Extension ClassLoader：称为扩展类加载器，负责加载Java的扩展类库，默认加载JAVA_HOME/jre/lib/ext/目下的所有jar。
    • App ClassLoader：称为系统类加载器，负责加载应用程序classpath目录下的所有jar和class文件。
      • 除了Java默认提供的三个ClassLoader之外，用户还可以根据需要定义自已的ClassLoader，而这些自定义的ClassLoader都必须继承自java.lang.ClassLoader类，也包括Java提供的另外二个ClassLoader（Extension ClassLoader和App ClassLoader）在内，但是Bootstrap ClassLoader不继承自ClassLoader，因为它不是一个普通的Java类，底层由C++编写，已嵌入到了JVM内核当中，当JVM启动后，Bootstrap ClassLoader也随着启动，负责加载完核心类库后，并构造Extension ClassLoader和App ClassLoader类加载器。

堆内内存与堆外内存

堆内拷贝到堆外的原因： 操作系统把内存中的数据写入磁盘或网络时，要求数据所在的内存区域不能变动，但是JVM的GC机制会对内存进行整理，导致数据内存地址发生变化，所以无奈，JDK只能先拷贝到堆外内存（不受GC影响），然后把这个地址发给操作系统。

JDK

JDK中自带的工具

version 1.8

Create and Build Applications

  • appletviewer
  • extcheck
  • jar
  • java
  • javac
  • javadoc
  • javah
  • javap
  • jdb
  • jdeps

Security

  • keytool
  • jarsigner
  • policytool

Internationalization

  • native2ascli

Remote Method Invocation(RMI)

  • rmic
  • rmiregistry
  • rmid
  • serialver

Java IDL and RMI-IIOP

  • tnameserv
  • idlj
  • orbd
  • servertool

Deploy Applications and Applets

  • pack200
  • unpack200
  • javapackager
  • javafxpackager

Java Web Start

  • javaws

Monitor Java Applications

  • jconsole
  • jvisualvm

Monitor the JVM

  • jps
  • jstat
  • jstatd
  • jmc

Web Services

  • schemagen
  • wsgen
  • wsimport
  • xjc

Troubleshooting

  • jcmd
  • jinfo
  • jhat
  • jmap
  • jsadebugd
  • jstack

Scripting

  • jrunscript
  • jjs

FAO

  1. 函数式编程的一个重要优点就是这样的程序天然地适合并行运行，why？