java 虚拟机深入了解

Java虚拟机深入了解攻略

1. 了解Java虚拟机

Java虚拟机（JVM）是Java程序运行的平台，其中的虚拟机可以理解为是一个能够执行Java字节码的虚拟计算器。

2. 学习Java虚拟机体系结构

Java虚拟机的体系结构可以分为五个部分：类加载器、运行时数据区、执行引擎、本地接口和本地方法库。

2.1 类加载器（Class Loader）

类加载器是Java虚拟机的子系统，它负责将.class文件加载到JVM中，并转换成对应的字节码，最后由执行引擎执行。

2.2 运行时数据区（Runtime Data Area）

运行时数据区指在JVM运行期间，被分配给运行时的内存空间。运行时数据区包含了Java程序所需的各种数据信息。

2.3 执行引擎（Execution Engine）

执行引擎负责执行Java虚拟机中的字节码指令，将Java程序转换成机器语言运行。

2.4 本地接口（Native Interface）

Java虚拟机提供了本地接口，以便在Java和本地代码（如C、C++）之间进行交互。

2.5 本地方法库（Native Method Library）

本地方法库是Java虚拟机的一个组成部分，其中存放了与本地方法相关的代码。

3. 初步理解Java虚拟机内存模型

Java虚拟机内存模型包含了线程私有的栈内存、堆内存以及方法区。线程私有的栈内存主要用来存储基本数据类型和对象引用。堆内存包含了所有创建的对象。方法区主要用于存储所有已加载的类。

4. 学习Java虚拟机运行时内存调优

-XX:MaxHeapSize、-XX:NewRation、-XX:PermSize、-XX:MaxPermSize是常用的Java虚拟机的运行时内存参数。它们可以用于调整Java虚拟机的内存使用情况，以优化Java程序的性能。

4.1 案例1

-XX:MaxHeapSize

public class TestMaxHeapSize {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("Max Memory: " + (Runtime.getRuntime().maxMemory() / 1024 / 1024) + "MB");
    }
}

该程序将会返回Java虚拟机最大内存限制，默认情况下最大内存限制为1/4系统内存。

4.2 案例2

-XX:NewRatio

public class TestNewRatio {
    public static void main(String[] args) {
        byte[] b1 = new byte[5 * 1024 * 1024];
        byte[] b2 = new byte[5 * 1024 * 1024];
        byte[] b3 = new byte[5 * 1024 * 1024];
        byte[] b4 = new byte[5 * 1024 * 1024];
        System.out.println("new 运行多少次: end");
    }
}

该程序将会设置新老年代比例为2:1，同时将该比例使用到最大内存限制。最终程序将会使用1/3内存空间进行垃圾收集操作。

总结

本文主要介绍了Java虚拟机的体系结构、内存模型以及运行时内存调优方法。并通过具体案例的方式加深读者对Java虚拟机的理解。作为Java程序员，熟练掌握Java虚拟机更加有利于提高程序的性能和健壮性。