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前部分是作业，后部分是学习笔记
自己写一个简单的Hello.java，里面需要涉及基本类型，四则运行，if和for，然后自己分析一下对应的字节码，有问题群里讨论。
学习中搜索到的相应参考链接：
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
public class MyHello {
public static void main(String[] args) {
int num1 = 1;
int num2 = 130;
int num3 = num1 + num2;
int num4 = num2 - num1;
int num5 = num1 * num2;
int num6 = num2 / num1;
final int num7 = 5;
Integer num88 = 6;
// 仅作为试验，看装箱指令
if (num88 == 0) {
System.out.println(num1);
}
List<Integer> nums = new ArrayList<>();
nums.add(1);
nums.add(2);
for (int num : nums) {
System.out.println(num);
}
if (nums.size() == num2) {
System.out.println(num2);
}
}
}
PS C:\Users\12439\Documents\Code\Java\JAVA-000\Week_01\code\build\classes\java\main> javap -c .\MyHello.class
Compiled from "MyHello.java"
public class MyHello {
public MyHello();
// 调用父类Object的初始化函数
Code:
0: aload_0
1: invokespecial #1 // Method java/lang/Object."<init>":()V
4: return
public static void main(java.lang.String[]);
Code:
// 初始化变量num1
0: iconst_1
1: istore_1
// 初始化化变量num2，这里的指令有些变化，这里查资料得到不同数据类型和访问值会用到不同的指令，可以看下面的int数据类型指令表
2: sipush 130
5: istore_2
// 计算num3
6: iload_1
7: iload_2
8: iadd
9: istore_3
// 计算num4
10: iload_2
11: iload_1
12: isub
13: istore 4
// 计算num5
15: iload_1
16: iload_2
17: imul
18: istore 5
// 计算num6
20: iload_2
21: iload_1
22: idiv
23: istore 6
// 初始化化变量num7
25: iconst_5
26: istore 7
// 初始化化变量num88,这里可以看到触发了Integer的自动装箱；想到写程序时还是尽量用基础类型，这样快点，不然会触发自动装箱/拆箱，多一些指令
28: bipush 6
30: invokestatic #2 // Method java/lang/Integer.valueOf:(I)Ljava/lang/Integer;
33: astore 8
// 判断，调用静态方法打印
35: aload 8
37: invokevirtual #3 // Method java/lang/Integer.intValue:()I
40: ifne 50
43: getstatic #4 // Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
46: iload_1
47: invokevirtual #5 // Method java/io/PrintStream.println:(I)V
// 这里初始化list容器对象
50: new #6 // class java/util/ArrayList
53: dup
54: invokespecial #7 // Method java/util/ArrayList."<init>":()V
57: astore 9
// 这里获取list，生成Integer，进行添加
59: aload 9
61: iconst_1
62: invokestatic #2 // Method java/lang/Integer.valueOf:(I)Ljava/lang/Integer;
65: invokeinterface #8, 2 // InterfaceMethod java/util/List.add:(Ljava/lang/Object;)Z
70: pop
71: aload 9
73: iconst_2
74: invokestatic #2 // Method java/lang/Integer.valueOf:(I)Ljava/lang/Integer;
77: invokeinterface #8, 2 // InterfaceMethod java/util/List.add:(Ljava/lang/Object;)Z
82: pop
// 获取迭代器
83: aload 9
85: invokeinterface #9, 1 // InterfaceMethod java/util/List.iterator:()Ljava/util/Iterator;
90: astore 10
// 遍历容器打印
92: aload 10
94: invokeinterface #10, 1 // InterfaceMethod java/util/Iterator.hasNext:()Z
99: ifeq 128
102: aload 10
104: invokeinterface #11, 1 // InterfaceMethod java/util/Iterator.next:()Ljava/lang/Object;
109: checkcast #12 // class java/lang/Integer
112: invokevirtual #3 // Method java/lang/Integer.intValue:()I
115: istore 11
117: getstatic #4 // Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
120: iload 11
122: invokevirtual #5 // Method java/io/PrintStream.println:(I)V
125: goto 92
// 容器大小判断
128: aload 9
130: invokeinterface #13, 1 // InterfaceMethod java/util/List.size:()I
135: iload_2
136: if_icmpne 146
139: getstatic #4 // Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
142: iload_2
143: invokevirtual #5 // Method java/io/PrintStream.println:(I)V
146: return
}
int(bool,byte,char,short)常用指令及范围如下：
其他的就不展示了，搜索相关资料也能查到。字节码这部分内容感觉有个大概了解就行了，不必太深入。
自定义一个Classloader，加载一个Hello.xlass文件，执行hello方法，此文件内容是一个Hello.class文件所有字节(x=255-x)处理后的文件。文件群里提供。
这里使用文件绝对路径
import java.io.*;
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
/**
* 自定义类加载
* 关键点是defineClass,读取字节码的字节流，生成class，思路就是转化class文件为字节流，传入defineClass中
* 思路：
* 1.继承ClassLoader，重写findClass方法
* 2.从文件中读取转化成字节流
* 3.传入defineClass进行加载
* 4.生成实例，调用方法
*/
public class HelloClassLoader extends ClassLoader {
@Override
public Class findClass(String name) {
byte[] b = new byte[0];
try {
b = loadClassFromFile(name);
} catch (FileNotFoundException e) {
e.printStackTrace();
}
// name 就是加载的类名称，这里注意要填写正确
return defineClass("Hello", b, 0, b.length);
}
/**
* 读取class文件，转化内容为字节流
* @param fileName 文件路径
* @return
* @throws FileNotFoundException
*/
private byte[] loadClassFromFile(String fileName) throws FileNotFoundException {
System.out.println(fileName);
File file = new File(fileName);
FileInputStream inputStream = new FileInputStream(file);
byte[] buffer;
ByteArrayOutputStream byteStream = new ByteArrayOutputStream();
int nextValue = 0;
try {
while ( (nextValue = inputStream.read()) != -1 ) {
// 注意字节还原
byteStream.write(255 - nextValue);
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
buffer = byteStream.toByteArray();
return buffer;
}
public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, NoSuchMethodException, IllegalAccessException, InstantiationException, InvocationTargetException {
// 文件读取，字节流转换，加载
String path = "C:\\Users\\12439\\Documents\\Code\\Java\\JAVA-000\\Week_01\\code\\src\\main\\resources\\Hello.xlass".replace("\\", "/");
HelloClassLoader loader = new HelloClassLoader();
Class hello = loader.loadClass(path);
System.out.println(hello.getName());
// 生成实例，调用方法
Object instance = hello.newInstance();
System.out.println(hello.getMethod("hello").invoke(instance));
}
}
画一张图，展示Xmx 、 Xms 、 Xmn 、 Meta 、 DirectMemory 、 Xss 这些内存参数的关系。
首先要了解上面各个参数的含义：
作业4：检查一下自己维护的业务系统的JVM参数配置，用jstat和jstack、jmap查看一下详情，并且自己独立分析一下大概情况，思考有没有不合理的地方，如何改进。
作业5：本机使用G1 GC启动一个程序，仿照课上案例分析一下JVM情况
这里使用秦老师的GC日志分析的代码进行运行，然后使用命令查看下情况（Java11，G1 GC），完整的代码如下：不断生成新的对象
package com.company;
import java.util.Random;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
import java.util.concurrent.atomic.LongAdder;
/**
* GC日志生成演示与解读
*/
public class GCLogAnalysis {
private static Random random = new Random();
public static void main(String[] args) {
// 当前毫秒时间戳
long startMillis = System.currentTimeMillis();
// 持续运行毫秒数，可根据需要进行修改
long timeoutMillis = TimeUnit.SECONDS.toMillis(1);
// 结束时间戳
long endMillis = startMillis + timeoutMillis;
LongAdder counter = new LongAdder();
System.out.println("正在执行");
// 缓存一部分对象，进入老年代
int cacheSize = 2000;
Object[] cacheGarbege = new Object[cacheSize];
// 在此时间范围内，持续循环
while (true) {
// while (System.currentTimeMillis() < endMillis) {
// 生成垃圾对象
Object garbage = generateGarbage(100 * 1024);
counter.increment();
int randomIndex = random.nextInt(2 * cacheSize);
if (randomIndex < cacheSize) {
cacheGarbege[randomIndex] = garbage;
}
System.out.println("执行中！ 共生成对象次数：" + counter.longValue());
}
// System.out.println("执行结束！ 共生成对象次数：" + counter.longValue());
}
/**
* 生成对象
* @param maxSize
* @return
*/
private static Object generateGarbage(int maxSize) {
int randomSize = random.nextInt(maxSize);
int type = randomSize % 4;
Object result = null;
switch (type) {
case 0:
result = new int[randomSize];
break;
case 1:
result = new byte[randomSize];
break;
case 2:
result = new double[randomSize];
break;
default:
StringBuilder builder = new StringBuilder();
String randomString = "randomString-Anything";
while (builder.length() < randomSize) {
builder.append(randomString);
builder.append(maxSize);
builder.append(randomSize);
}
result = builder.toString();
break;
}
return result;
}
}
GC的相关统计信息如下：
❯ .\jstat.exe -gc 24172 100 100
S0C S1C S0U S1U EC EU OC OU MC MU CCSC CCSU YGC YGCT FGC FGCT CGC CGCT GCT
0.0 399360.0 0.0 399360.0 4485120.0 614400.0 2867200.0 943206.2 7936.0 7742.8 768.0 687.5 849 28.181 0 0.000 4 0.005 28.185
0.0 399360.0 0.0 399360.0 4485120.0 1325056.0 2867200.0 943206.2 7936.0 7742.8 768.0 687.5 849 28.181 0 0.000 4 0.005 28.185
0.0 399360.0 0.0 399360.0 4485120.0 2004992.0 2867200.0 943206.2 7936.0 7742.8 768.0 687.5 849 28.181 0 0.000 4 0.005 28.185
0.0 399360.0 0.0 399360.0 4485120.0 2662400.0 2867200.0 943206.2 7936.0 7742.8 768.0 687.5 849 28.181 0 0.000 4 0.005 28.185
0.0 399360.0 0.0 399360.0 4485120.0 3334144.0 2867200.0 943206.2 7936.0 7742.8 768.0 687.5 849 28.181 0 0.000 4 0.005 28.185
0.0 399360.0 0.0 399360.0 4485120.0 4059136.0 2867200.0 943206.2 7936.0 7742.8 768.0 687.5 849 28.181 0 0.000 4 0.005 28.185
0.0 409600.0 0.0 409600.0 4474880.0 272384.0 2867200.0 945619.9 7936.0 7742.8 768.0 687.5 850 28.217 0 0.000 4 0.005 28.222
0.0 409600.0 0.0 409600.0 4474880.0 1030144.0 2867200.0 945619.9 7936.0 7742.8 768.0 687.5 850 28.217 0 0.000 4 0.005 28.222
0.0 409600.0 0.0 409600.0 4474880.0 1808384.0 2867200.0 945619.9 7936.0 7742.8 768.0 687.5 850 28.217 0 0.000 4 0.005 28.222
0.0 409600.0 0.0 409600.0 4474880.0 2510848.0 2867200.0 945619.9 7936.0 7742.8 768.0 687.5 850 28.217 0 0.000 4 0.005 28.222
0.0 409600.0 0.0 409600.0 4474880.0 3180544.0 2867200.0 945619.9 7936.0 7742.8 768.0 687.5 850 28.217 0 0.000 4 0.005 28.222
0.0 409600.0 0.0 409600.0 4474880.0 3952640.0 2867200.0 945619.9 7936.0 7742.8 768.0 687.5 850 28.217 0 0.000 4 0.005 28.222
0.0 389120.0 0.0 389120.0 4495360.0 83968.0 2867200.0 949227.6 7936.0 7742.8 768.0 687.5 851 28.259 0 0.000 4 0.005 28.264
0.0 389120.0 0.0 389120.0 4495360.0 757760.0 2867200.0 949227.6 7936.0 7742.8 768.0 687.5 851 28.259 0 0.000 4 0.005 28.264
0.0 389120.0 0.0 389120.0 4495360.0 1492992.0 2867200.0 949227.6 7936.0 7742.8 768.0 687.5 851 28.259 0 0.000 4 0.005 28.264
0.0 389120.0 0.0 389120.0 4495360.0 2256896.0 2867200.0 949227.6 7936.0 7742.8 768.0 687.5 851 28.259 0 0.000 4 0.005 28.264
0.0 389120.0 0.0 389120.0 4495360.0 3045376.0 2867200.0 949227.6 7936.0 7742.8 768.0 687.5 851 28.259 0 0.000 4 0.005 28.264
0.0 389120.0 0.0 389120.0 4495360.0 3825664.0 2867200.0 949227.6 7936.0 7742.8 768.0 687.5 851 28.259 0 0.000 4 0.005 28.264
0.0 370688.0 0.0 370688.0 4513792.0 24576.0 2867200.0 953274.5 7936.0 7742.8 768.0 687.5 852 28.298 0 0.000 4 0.005 28.303
0.0 370688.0 0.0 370688.0 4513792.0 708608.0 2867200.0 953274.5 7936.0 7742.8 768.0 687.5 852 28.298 0 0.000 4 0.005 28.303
0.0 370688.0 0.0 370688.0 4513792.0 1413120.0 2867200.0 953274.5 7936.0 7742.8 768.0 687.5 852 28.298 0 0.000 4 0.005 28.303
0.0 370688.0 0.0 370688.0 4513792.0 2168832.0 2867200.0 953274.5 7936.0 7742.8 768.0 687.5 852 28.298 0 0.000 4 0.005 28.303
0.0 370688.0 0.0 370688.0 4513792.0 2867200.0 2867200.0 953274.5 7936.0 7742.8 768.0 687.5 852 28.298 0 0.000 4 0.005 28.303
0.0 370688.0 0.0 370688.0 4513792.0 3461120.0 2867200.0 953274.5 7936.0 7742.8 768.0 687.5 852 28.298 0 0.000 4 0.005 28.303
0.0 370688.0 0.0 370688.0 4513792.0 4155392.0 2867200.0 953274.5 7936.0 7742.8 768.0 687.5 852 28.298 0 0.000 4 0.005 28.303
0.0 370688.0 0.0 370688.0 4513792.0 315392.0 2867200.0 955841.3 7936.0 7742.8 768.0 687.5 853 28.338 0 0.000 4 0.005 28.342
0.0 370688.0 0.0 370688.0 4513792.0 1071104.0 2867200.0 955841.3 7936.0 7742.8 768.0 687.5 853 28.338 0 0.000 4 0.005 28.342
0.0 370688.0 0.0 370688.0 4513792.0 1847296.0 2867200.0 955841.3 7936.0 7742.8 768.0 687.5 853 28.338 0 0.000 4 0.005 28.342
0.0 370688.0 0.0 370688.0 4513792.0 2570240.0 2867200.0 955841.3 7936.0 7742.8 768.0 687.5 853 28.338 0 0.000 4 0.005 28.342
0.0 370688.0 0.0 370688.0 4513792.0 3303424.0 2867200.0 955841.3 7936.0 7742.8 768.0 687.5 853 28.338 0 0.000 4 0.005 28.342
0.0 370688.0 0.0 370688.0 4513792.0 4059136.0 2867200.0 955841.3 7936.0 7742.8 768.0 687.5 853 28.338 0 0.000 4 0.005 28.342
0.0 382976.0 0.0 382976.0 4501504.0 182272.0 2867200.0 957260.3 7936.0 7742.8 768.0 687.5 854 28.381 0 0.000 4 0.005 28.386
0.0 382976.0 0.0 382976.0 4501504.0 870400.0 2867200.0 957260.3 7936.0 7742.8 768.0 687.5 854 28.381 0 0.000 4 0.005 28.386
0.0 382976.0 0.0 382976.0 4501504.0 1554432.0 2867200.0 957260.3 7936.0 7742.8 768.0 687.5 854 28.381 0 0.000 4 0.005 28.386
0.0 382976.0 0.0 382976.0 4501504.0 2260992.0 2867200.0 957260.3 7936.0 7742.8 768.0 687.5 854 28.381 0 0.000 4 0.005 28.386
0.0 382976.0 0.0 382976.0 4501504.0 2973696.0 2867200.0 957260.3 7936.0 7742.8 768.0 687.5 854 28.381 0 0.000 4 0.005 28.386
0.0 382976.0 0.0 382976.0 4501504.0 3731456.0 2867200.0 957260.3 7936.0 7742.8 768.0 687.5 854 28.381 0 0.000 4 0.005 28.386
可以看到在较短的时间内（时间较短所有没有年轻代向老年代的晋升），新生代不断的增加，Eden不断的增加新对象，发生Young GC后，对象复制到S1中，S1不断增加，行为符合预期
下面是相关的线程信息：
❯ .\jstack.exe 24172
2020-10-21 16:22:15
Full thread dump Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM (11.0.8+10-LTS mixed mode):
Threads class SMR info:
_java_thread_list=0x00000148b2840a10, length=11, elements={
0x0000014884865800, 0x00000148b244c000, 0x00000148b244d800, 0x00000148b24e3000,
0x00000148b24e4000, 0x00000148b24e6000, 0x00000148b24ed000, 0x00000148b2501000,
0x00000148b268d800, 0x00000148b2806800, 0x00000148b2807000
}
"main" #1 prio=5 os_prio=0 cpu=542625.00ms elapsed=581.92s tid=0x0000014884865800 nid=0x4f24 runnable [0x000000316b3fe000]
java.lang.Thread.State: RUNNABLE
at com.company.GCLogAnalysis.generateGarbage(GCLogAnalysis.java:69)
at com.company.GCLogAnalysis.main(GCLogAnalysis.java:32)
"Reference Handler" #2 daemon prio=10 os_prio=2 cpu=15.63ms elapsed=581.88s tid=0x00000148b244c000 nid=0x5850 waiting on condition [0x000000316bafe000]
java.lang.Thread.State: RUNNABLE
at java.lang.ref.Reference.waitForReferencePendingList(java.base@11.0.8/Native Method)
at java.lang.ref.Reference.processPendingReferences(java.base@11.0.8/Reference.java:241)
at java.lang.ref.Reference$ReferenceHandler.run(java.base@11.0.8/Reference.java:213)
"Finalizer" #3 daemon prio=8 os_prio=1 cpu=0.00ms elapsed=581.88s tid=0x00000148b244d800 nid=0x4550 in Object.wait() [0x000000316bbff000]
java.lang.Thread.State: WAITING (on object monitor)
at java.lang.Object.wait(java.base@11.0.8/Native Method)
- waiting on <0x000000060ea7b828> (a java.lang.ref.ReferenceQueue$Lock)
at java.lang.ref.ReferenceQueue.remove(java.base@11.0.8/ReferenceQueue.java:155)
- waiting to re-lock in wait() <0x000000060ea7b828> (a java.lang.ref.ReferenceQueue$Lock)
at java.lang.ref.ReferenceQueue.remove(java.base@11.0.8/ReferenceQueue.java:176)
at java.lang.ref.Finalizer$FinalizerThread.run(java.base@11.0.8/Finalizer.java:170)
"Signal Dispatcher" #4 daemon prio=9 os_prio=2 cpu=0.00ms elapsed=581.85s tid=0x00000148b24e3000 nid=0x3858 runnable [0x0000000000000000]
java.lang.Thread.State: RUNNABLE
"Attach Listener" #5 daemon prio=5 os_prio=2 cpu=31.25ms elapsed=581.85s tid=0x00000148b24e4000 nid=0x5328 waiting on condition [0x0000000000000000]
java.lang.Thread.State: RUNNABLE
"C2 CompilerThread0" #6 daemon prio=9 os_prio=2 cpu=156.25ms elapsed=581.85s tid=0x00000148b24e6000 nid=0x44d8 waiting on condition [0x0000000000000000]
java.lang.Thread.State: RUNNABLE
No compile task
"C1 CompilerThread0" #9 daemon prio=9 os_prio=2 cpu=156.25ms elapsed=581.85s tid=0x00000148b24ed000 nid=0x59dc waiting on condition [0x0000000000000000]
java.lang.Thread.State: RUNNABLE
No compile task
"Sweeper thread" #10 daemon prio=9 os_prio=2 cpu=0.00ms elapsed=581.85s tid=0x00000148b2501000 nid=0x504c runnable [0x0000000000000000]
java.lang.Thread.State: RUNNABLE
"Common-Cleaner" #11 daemon prio=8 os_prio=1 cpu=0.00ms elapsed=581.81s tid=0x00000148b268d800 nid=0x58e0 in Object.wait() [0x000000316c1ff000]
java.lang.Thread.State: TIMED_WAITING (on object monitor)
at java.lang.Object.wait(java.base@11.0.8/Native Method)
- waiting on <0x000000060ea768c8> (a java.lang.ref.ReferenceQueue$Lock)
at java.lang.ref.ReferenceQueue.remove(java.base@11.0.8/ReferenceQueue.java:155)
- waiting to re-lock in wait() <0x000000060ea768c8> (a java.lang.ref.ReferenceQueue$Lock)
at jdk.internal.ref.CleanerImpl.run(java.base@11.0.8/CleanerImpl.java:148)
at java.lang.Thread.run(java.base@11.0.8/Thread.java:834)
at jdk.internal.misc.InnocuousThread.run(java.base@11.0.8/InnocuousThread.java:134)
"Monitor Ctrl-Break" #12 daemon prio=5 os_prio=0 cpu=15.63ms elapsed=581.74s tid=0x00000148b2806800 nid=0x46c4 runnable [0x000000316c3fe000]
java.lang.Thread.State: RUNNABLE
at java.net.SocketInputStream.socketRead0(java.base@11.0.8/Native Method)
at java.net.SocketInputStream.socketRead(java.base@11.0.8/SocketInputStream.java:115)
at java.net.SocketInputStream.read(java.base@11.0.8/SocketInputStream.java:168)
at java.net.SocketInputStream.read(java.base@11.0.8/SocketInputStream.java:140)
at sun.nio.cs.StreamDecoder.readBytes(java.base@11.0.8/StreamDecoder.java:284)
at sun.nio.cs.StreamDecoder.implRead(java.base@11.0.8/StreamDecoder.java:326)
at sun.nio.cs.StreamDecoder.read(java.base@11.0.8/StreamDecoder.java:178)
- locked <0x000000060ea7a9d0> (a java.io.InputStreamReader)
at java.io.InputStreamReader.read(java.base@11.0.8/InputStreamReader.java:185)
at java.io.BufferedReader.fill(java.base@11.0.8/BufferedReader.java:161)
at java.io.BufferedReader.readLine(java.base@11.0.8/BufferedReader.java:326)
- locked <0x000000060ea7a9d0> (a java.io.InputStreamReader)
at java.io.BufferedReader.readLine(java.base@11.0.8/BufferedReader.java:392)
at com.intellij.rt.execution.application.AppMainV2$1.run(AppMainV2.java:64)
"Service Thread" #13 daemon prio=9 os_prio=0 cpu=0.00ms elapsed=581.74s tid=0x00000148b2807000 nid=0x50f4 runnable [0x0000000000000000]
java.lang.Thread.State: RUNNABLE
"VM Thread" os_prio=2 cpu=1234.38ms elapsed=581.88s tid=0x00000148b244a800 nid=0x3a68 runnable
"GC Thread#0" os_prio=2 cpu=29218.75ms elapsed=581.92s tid=0x000001488487b800 nid=0x33bc runnable
"GC Thread#1" os_prio=2 cpu=31515.63ms elapsed=581.70s tid=0x00000148b2840000 nid=0x4e08 runnable
"GC Thread#2" os_prio=2 cpu=29718.75ms elapsed=581.70s tid=0x00000148b2aec000 nid=0x5134 runnable
"GC Thread#3" os_prio=2 cpu=30156.25ms elapsed=581.70s tid=0x00000148b2aed000 nid=0x4d28 runnable
"GC Thread#4" os_prio=2 cpu=31406.25ms elapsed=581.70s tid=0x00000148b2aed800 nid=0x5360 runnable
"GC Thread#5" os_prio=2 cpu=31062.50ms elapsed=581.70s tid=0x00000148b2aee800 nid=0x31f8 runnable
"GC Thread#6" os_prio=2 cpu=29984.38ms elapsed=581.70s tid=0x00000148b2aef800 nid=0x4bcc runnable
"GC Thread#7" os_prio=2 cpu=29953.13ms elapsed=581.70s tid=0x00000148b2af2800 nid=0x54ec runnable
"G1 Main Marker" os_prio=2 cpu=0.00ms elapsed=581.92s tid=0x00000148848f8800 nid=0x1a30 runnable
"G1 Conc#0" os_prio=2 cpu=62.50ms elapsed=581.92s tid=0x00000148848fa800 nid=0x2f8c runnable
"G1 Conc#1" os_prio=2 cpu=62.50ms elapsed=552.07s tid=0x00000148b3663000 nid=0x5690 runnable
"G1 Refine#0" os_prio=2 cpu=0.00ms elapsed=581.90s tid=0x00000148b1aae000 nid=0x4ba0 runnable
"G1 Young RemSet Sampling" os_prio=2 cpu=453.13ms elapsed=581.90s tid=0x00000148b1aaf000 nid=0x2b78 runnable
"VM Periodic Task Thread" os_prio=2 cpu=109.38ms elapsed=581.74s tid=0x00000148b2809000 nid=0x4f10 waiting on condition
JNI global refs: 16, weak refs: 0
可以看到有主线程、Java相关一些配置线程、G1 GC相关的线程。在所有线程中涉及变量：counter的并发修改，应该使用普通的变量就行，可以不使用原子类操作。
下面是堆的相关信息：可以看到其中double,int,byte占据了前三的位置，符合程序预期。
❯ .\jmap.exe -histo 24172
num #instances #bytes class name (module)
-------------------------------------------------------
1: 6574 2697801648 [D (java.base@11.0.8)
2: 12418 1579103664 [I (java.base@11.0.8)
3: 80700 1227504048 [B (java.base@11.0.8)
4: 28915 1387920 java.nio.HeapCharBuffer (java.base@11.0.8)
5: 28078 673872 java.lang.String (java.base@11.0.8)
6: 142 159448 [C (java.base@11.0.8)
7: 1112 135768 java.lang.Class (java.base@11.0.8)
8: 3574 114368 java.util.HashMap$Node (java.base@11.0.8)
9: 1429 114168 [Ljava.lang.Object; (java.base@11.0.8)
10: 3609 86616 java.lang.StringBuilder (java.base@11.0.8)
11: 384 53432 [Ljava.util.HashMap$Node; (java.base@11.0.8)
12: 1300 41600 java.util.concurrent.ConcurrentHashMap$Node (java.base@11.0.8)
13: 624 24960 java.util.LinkedHashMap$Entry (java.base@11.0.8)
14: 399 19152 java.util.HashMap (java.base@11.0.8)
15: 50 17888 [Ljava.util.concurrent.ConcurrentHashMap$Node; (java.base@11.0.8)
16: 293 14824 [Ljava.lang.String; (java.base@11.0.8)
17: 303 14544 java.lang.invoke.MemberName (java.base@11.0.8)
18: 399 12072 [Ljava.lang.Class; (java.base@11.0.8)
19: 154 10472 [Ljava.lang.ref.SoftReference; (java.base@11.0.8)
20: 397 9528 java.lang.module.ModuleDescriptor$Exports (java.base@11.0.8)
21: 95 8360 java.lang.reflect.Method (java.base@11.0.8)
22: 260 8320 java.lang.invoke.LambdaForm$Name (java.base@11.0.8)
23: 207 8280 java.lang.invoke.MethodType (java.base@11.0.8)
24: 211 6752 java.lang.invoke.MethodType$ConcurrentWeakInternSet$WeakEntry (java.base@11.0.8)
25: 264 6336 java.util.ImmutableCollections$Set12 (java.base@11.0.8)
26: 188 6016 java.lang.module.ModuleDescriptor$Requires (java.base@11.0.8)
27: 250 6000 java.lang.invoke.ResolvedMethodName (java.base@11.0.8)
28: 72 5760 java.net.URI (java.base@11.0.8)
29: 92 5152 java.lang.invoke.MethodTypeForm (java.base@11.0.8)
30: 72 4608 java.lang.module.ModuleDescriptor (java.base@11.0.8)
31: 67 4288 java.util.concurrent.ConcurrentHashMap (java.base@11.0.8)
32: 107 4280 java.lang.ref.SoftReference (java.base@11.0.8)
33: 262 4192 java.lang.Integer (java.base@11.0.8)
34: 260 4160 java.util.HashSet (java.base@11.0.8)
35: 256 4096 java.lang.Byte (java.base@11.0.8)
36: 64 4096 java.net.URL (java.base@11.0.8)
37: 46 4072 [Ljava.lang.invoke.MethodHandle; (java.base@11.0.8)
38: 169 4056 java.util.ImmutableCollections$SetN (java.base@11.0.8)
39: 72 4032 jdk.internal.module.ModuleReferenceImpl (java.base@11.0.8)
40: 68 3808 java.lang.Module (java.base@11.0.8)
41: 9 3384 java.lang.Thread (java.base@11.0.8)
42: 68 3264 [Ljava.lang.invoke.LambdaForm$Name; (java.base@11.0.8)
43: 101 3232 java.lang.invoke.LambdaForm$NamedFunction (java.base@11.0.8)
44: 63 3024 java.lang.invoke.LambdaForm (java.base@11.0.8)
45: 32 2560 java.lang.reflect.Constructor (java.base@11.0.8)
46: 50 2400 sun.util.locale.LocaleObjectCache$CacheEntry (java.base@11.0.8)
47: 36 2304 java.lang.Class$ReflectionData (java.base@11.0.8)
48: 66 2112 java.lang.invoke.LambdaForm$Kind (java.base@11.0.8)
49: 132 2112 java.util.Collections$UnmodifiableSet (java.base@11.0.8)
50: 77 1848 java.util.ImmutableCollections$List12 (java.base@11.0.8)
下面是visualVM的分析图，在图中有个注意的点是，老年代有一个回归下跌，这里因为是代码中是缓存一定数量，后面新生成的对象会替换原来对象的位置，原来对象就没有被引用了，就要被回收。它要到一定容量才进行回收，我猜测是和G1的回收阈值有关，但目前对G1还没深入了解，暂时就看出这么多。
Java是一种面向对象、静态类型、编译运行，有VM/GC和运行时的、跨平台的高级语言
和一些看到的专栏描述有点冲突，专栏《Java核心面试知识点》关于Java是解释执行还是编译执行有不同的解读：
代码首先编译成字节码，jvm在编译成机器码后执行。但动态编译器（JIT）会将热点代码编译成机器码，这种属于编译执行。则Java有解释执行，也有编译执行。
这个知识点好像在工作中用的不多，但了解这些知识点，在未来如果在底层方面遇到问题，起码有方向和思路。
下面是助教提到的一些应用：
该部分知识在工作中有实际应用，掌握其原理，助于在工作中正确使用
这部分知识应该是基础，涉及到后面的GC，多线程编程、JVM调优等重要知识点
JVM内存整体结构
CPU与内存行为
介绍参数相关约定，这块也相对重要，JVM调优之类的需要
-：标准参数
-D：设置系统属性
-X：非标准参数
-XX：非稳定参数，控制JVM行为
-XX：+-Flags：+-是对布尔值进行开关
-XX：key=value 指定某个选项的值
JVM启动参数
1.8之前是并行GC，11开始是G1 GC
一些小提示：使用命令的时候，直接一个 -help 就能对命令用途和用法有个大概的了解
命令用途：查看当前系统中的Java进程列表
常用的命令有下面两种：
# 查看当前系统中Java进程，显示进程号和名称
jps
# 查看当前系统中Java进程，显示进程号和名称，还有更相信的启动信息
jps -lvm
命令用途：查看指定Java进程的详细信息。能看到当前系统的信息，如显示win10；java路径；运行程序的用户；Java版本信息；VM信息
常用命令示例：
jinfo <pid>
命令用途：打印Java线程中的信息，类名，线程名（线程尽量要有一个标识名称，便于调试查看）。常用语查看当前进程是否有死锁
下面是一个死锁的程序示例代码：
public class DeadLockSample extends Thread {
private String first;
private String second;
public DeadLockSample(String name, String first, String second) {
super(name);
this.first = first;
this.second = second;
}
@Override
public void run() {
synchronized (first) {
System.out.println(this.getName() + " get lock: " + first);
try {
Thread.sleep(1000);
synchronized (second) {
System.out.println(this.getName() + " get lock: " + second);
}
} catch (InterruptedException e) {
}
}
}
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
String lockA = "LockA";
String lockB = "LockB";
DeadLockSample t1 = new DeadLockSample("Thread1", lockA, lockB);
DeadLockSample t2 = new DeadLockSample("Thread2", lockB, lockA);
t1.start();
t2.start();
t1.join();
t2.join();
}
}
使用就stack查看进程就可以发现在最后打印了死锁信息
Found one Java-level deadlock:
=============================
"Thread1":
waiting to lock monitor 0x000002a2e47ecb80 (object 0x0000000621291fe0, a java.lang.String),
which is held by "Thread2"
"Thread2":
waiting to lock monitor 0x000002a2e47ee980 (object 0x0000000621291fb0, a java.lang.String),
which is held by "Thread1"
Java stack information for the threads listed above:
===================================================
"Thread1":
at com.company.DeadLockSample.run(DeadLockSample.java:20)
- waiting to lock <0x0000000621291fe0> (a java.lang.String)
- locked <0x0000000621291fb0> (a java.lang.String)
"Thread2":
at com.company.DeadLockSample.run(DeadLockSample.java:20)
- waiting to lock <0x0000000621291fb0> (a java.lang.String)
- locked <0x0000000621291fe0> (a java.lang.String)
Found 1 deadlock.
使用示例：
jstack pid
命令用途：用于查看虚拟机中的性能统计信息，非常有用，
使用示例：
jstat -gc pid 100 100
jstat -class pid 100 100
命令用途：查看堆信息
使用示例：
jmap -histo pid
命令用途：这个命令有点类似基础命令，上面那些的命令可以看做在这个命令之上的封装使用
Java是自动内存管理，在程序中无法人工管理，在生成新对象时需要消耗内存，如果不对无用的对象进行回收，就会导致内存占满，无法为新对象分配内存，程序崩溃。
什么是无用对象：利用可达性分析，不可达的对象就是无用对象，可进行回收
可以作为GC Roots的对象标准：
分代假设：分为年轻代代和老年代，年轻代中又分新生代、S0、S1
Minor GC中需要注意的点：
回收算法：
并行GC和CMS可以处理循环依赖，只扫描部分对象（只需扫描可达的对象），这部分可以并行，不影响业务运行，但在清楚和压缩阶段，必须停止业务代码（STW）
配置：
年轻代使用标记-复制算法，老年代使用标记-清除-整理算法
都是单线程，不能并行进行梳理，进行垃圾回收时触发STW，老式电脑容易卡死
适合几百MB堆内存的JVM，单核CPU：几百MB本身较小，回收也快，在单核中时间切片就只能一个线程运行
配置： -XX：+UseParallelGC -XX：+UseParallelOldGC -XX：+UseParallelGC -XX:+UseParallelOldGC -XX：ParallelGCThreads=N 来指定 GC 线程数， 其默认值为 CPU 核心数。
年轻代使用标记-复制算法，老年代使用标记-清除-整理算法
多线程，年轻代和老年代GC都会触发STW，只是串行GC的改进，利用GC多线程，加快GC速度
配置：
年轻代使用并行STW标记-复制，老年代使用并发标记-清除
设计目标是避免在老年代GC出现长时间的卡顿，主要通过下面两种手段达成：
CMS GC六阶段
CMS优缺点：
配置：
G1的全称是Garbage-First，意为垃圾优先，哪一块的垃圾最多就优先清理它。
设计目标：将STW时间和分布，变成可预期且可配置的
G1 GC 处理步骤
G1 GC注意事项 特别需要注意的是，某些情况下G1触发了Full GC，这时G1会退化使用Serial收集器来完成垃圾的清理工作，它仅仅使用单线程来完成GC工作，GC暂停时间将达到秒级别的。
1.并发模式失败：G1启动标记周期，但在Mix GC之前，老年代就被填满，这时候G1会放弃标记周期。
解决办法：增加堆大小，或者 调整周期（例如增加线程数-XX:ConcGCThreads等）
2.晋升失败：没有足够的内存供存活对象或晋升对象使用，由此触发了Full GC(to-space exhausted/to-space overflow）。
解决办法：
3.巨型对象分配失败:当巨型对象找不到合适的空间进行分配时，就会启动Full GC，来释放空间。
解决办法：增加内存或者增大-XX:G1HeapRegionSize
配置
ZGC最主要的特点包括:
配置：
Shenandoah GC立项比ZGC更早，设计为GC线程与应用线程并发执行的方式，通过实现垃圾回收过程的并发处理，改善停顿时间，使得GC执行线程能够在业务处理线程运行过程中进行堆压缩、标记和整理，从而消除了绝大部分的暂停时间。 Shenandoah 团队对外宣称ShenandoahGC的暂停时间与堆大小无关，无论是200MB 还是 200 GB的堆内存，都可以保障具有很低的暂停时间（注意:并不像ZGC那样保证暂停时间在10ms以内）。
选择正确的GC算法，唯一可行的方式就是去尝试，一般性的指导原则：
对于内存大小的考量：
到目前为止，我们一共了解了Java目前支持的所有GC算法，一共有7类:
可以看出GC算法和实现的演进路线:
助教-kris的平常JVM参数记录
-Xms4096m //初始堆大小
-Xmx4096m //最大堆大小
-Xmn1536m //新生代大小 eden + from + to
-Xss512K //线程大小
-XX:NewRatio=2 //新生代和老年代的比例
-XX:MaxPermSize=64m //持久代最大值
-XX:PermSize=16m //持久代初始值
-XX:SurvivorRatio=8 // eden 区和survivor区的比例
-verbose:gc
-Xloggc:gc.log //输出gc日志文件
-XX:+UseGCLogFileRotation //使用log文件循环输出
-XX:NumberOfGCLogFiles=1 //循环输出文件数量
-XX:GCLogFileSize=8k //日志文件大小限制
-XX:+PrintGCDateStamps //gc日志打印时间
-XX:+PrintTenuringDistribution //查看每次minor GC后新的存活周期的阈值
-XX:+PrintGCDetails //输出gc明细
-XX:+PrintGCApplicationStoppedTime //输出gc造成应用停顿的时间
-XX:+PrintReferenceGC //输出堆内对象引用收集时间
-XX:+PrintHeapAtGC //输出gc前后堆占用情况
-XX:+UseParallelGC //年轻代并行GC，标记-清除
-XX:+UseParallelOldGC //老年代并行GC，标记-清除
-XX:ParallelGCThreads=23 //并行GC线程数， cpu<=8?cpu:5*cpu/8+3
-XX:+UseAdaptiveSizePolicy //默认，自动调整年轻代各区大小及晋升年龄
-XX:MaxGCPauseMillis=15 //每次GC最大停顿时间,单位为毫秒
-XX:+UseParNewGC //Serial多线程版
-XX:+UseConcMarkSweepGC //CMS old gc
-XX:+UseCMSCompactAtFullCollection //FullGC后进行内存碎片整理压缩
-XX:CMSFullGCsBeforeCompaction=n //n次FullGC后执行内存整理
-XX:+CMSParallelRemarkEnabled //启用并行重新标记,只适用ParNewGC
-XX:CMSInitiatingOccupancyFraction=80 //cms作为垃圾回收是，回收比例80%
-XX:ParallelGCThreads=23 //并行GC线程数，cpu<=8?cpu:5*cpu/8+3
-XX:-UseSerialGC //默认不启用，client使用时启用
-XX:+UseG1GC //启用G1收集器
-XX:-UseAdaptiveSizePolicy //默认，不自动调整各区大小及晋升年龄
-XX:PretenureSizeThreshold=2097152 //直接晋升到老年代的对象大小
-XX:MaxTenuringThreshold=15(default) //晋升到老年代的对象年龄，PSGen无效
-XX:-DisableExplicitGC //禁止在运行期显式地调用?System.gc()
-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError //在OOM时输出堆内存快照
-XX:HeapDumpPath=./java_pid<pid>.hprof //堆内存快照的存储路径
-XX:+CMSScavengeBeforeRemark //执行CMS重新标记之前，尝试执行一此MinorGC
-XX:+CMSPermGenSweepingEnabled //开启永久代的并发垃圾收集
秦金卫老师提到的注意点：
-XX:ParallelGCThreads=23 //并行GC线程数，cpu<=8?cpu:5*cpu/8+3;这个很有意思，8core以下是CPU核心数，超过8core比较多的话，只用一大半。
32核心时， 5*cpu/8+3 = 23
64核心时， 5*cpu/8+3 = 43
前天看到群里有同学是13，那反过来推算 16核心
1、-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError参数，让虚拟机在出现内存溢出时Dump出当前的内存堆转储快照，这个参数建议在生产环境开启吗？还是在出现问题后，再添加上？ 2、网上看到，“JDK7的hotspot就已经把原本放在永久代的字符串常量池、静态变量移出，到JDK8将永久代改为Metaspace，并将JDK7中永久代剩余内容移到Metaspace”，这意味着字符串常量池和静态变量并不在Metaspace，这对吗？若不在，它们是存放在哪里的？
@助教-铁锚
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