深入理解Java虚拟机：JVM高级特性与最佳实践(第二版) 总结

最近又重新温习了一遍《深入理解Java虚拟机：JVM高级特性与最佳实践》，我发现这本书每过一段时间，重新拾起来再读一遍的话，自己对书中的内容会理解的更加深刻。今天在这里做个小总结吧。

Java高级进阶必须要读的一本书之一，知识点多而深，部分点需要有实践经验才能消化。大概复盘自己关于本书消化的知识点，一方面加深印象，一方面便于回顾。

上述图片大致将本书的重点章节内容归纳总结一下。

1.Java虚拟机是什么？

Java虚拟机连接Java语言和各种平台操作系统的中间件，通过Java虚拟机就可以将由Java语言开发的应用程序编译为适合操作系统识别的机器码，即将class文件通过对应平台的JVM解释成平台识别的机器码，是实现Java跨平台的关键技术。

主要作用

A：将class文件编译为操作系统可以识别的机器码（后编译阶段）

B：自动化内存管理。

2.Java虚拟机的工作原理？

2.1．内存区域管理

2.1.1. 内存区域划分

i.堆

1.对象的主要存储地点

2.所有线程共享

ii.方法区

1.Class对象相关信息，类变量

2.所有线程共享

iii.本地方法区

iv.栈

1.主要存储局部变量，对象的引用

v.程序计数器：不会发生out of memory

2.1.2. 垃圾回收机机制

i.主要针对的是堆区域

ii.通过可达性分析来判断一个对象是否可以被回收。可以作为根对象的有：虚拟机栈中引用的对象，方法区中静态类属性引用的对象，方法区中常量引用的对象，本地方法区中引用的对象

iii.垃圾收集算法

1.标记清除

2.标记复制

3.标记整理

4.分代算法

iv.垃圾收集器

1.是否和应用进程并行

a)平行：G1, CMS, Parallel Old

b)串行：Serial，serial Old ParNew；

2.应用的分代

a)年轻代：serial, parNew,Parallel Scavenge, G1

b)老年代: CMS, SerialOld, G1,Parallel Old

3.最常用的G1和CMS

a)G1：追求低停顿，

i. 特点：并行和并发，分代回收，空间整合，可以预测停顿，

ii. 大致流程：初始标记，并发标记，最终标记，筛选回收

b)CMS：追求低停顿

i. 特点：并行并发收集垃圾，无法清除浮动垃圾，会产生内存碎片

ii. 大致流程：初始标记，并发标记，重新标记，并发清除

2.2．编译Java文件

将java文件编译成操作系统识别的机器码大致需要经历两个阶段，前编译阶段将java文件编译成class文件，后编译阶段将class文件编译成操作系统的识别的字节码；这里JVM主要作用于后编译阶段。

2.2.1. 虚拟机类加载机制

i.加载流程：加载，链接（验证，准备，解析），初始化

ii.双亲委派模型：防止基础类误加载成用户自定义的类

iii.类加载器的种类：启动类加载器，扩展类加载器，应用类加载器，用户自定义类加载器

2.2.2. 虚拟机编译class文件

i.Java虚拟机既可以解释执行也可以编译执行；想要立即执行的代码采用解释执行，对热点代码采用编译执行以提高执行效率

3.如何灵活使用Java虚拟机？

3.1. 充分利用资源层面

i.Java的内存模型：线程 + 线程本地内存 + 主存；所有的变量都存储在主存中，而线程的工作内存中保存的是主存变量的copy,线程对变量的操作都必须在工作内存中进行，线程之间变量值的传递必须通过主存进行。

ii.多线程环境下的线程安全

1. 可见性，原子性，指令重排序:volatile 保证可见性和禁止指令重排序

2. 同步策略：互斥同步（各种锁，sychronized，lock），非阻塞同步（cas）

3. 锁优化层面：自旋锁（方式线程不断在内核和用户态切换带来的开销），锁粗化，偏向锁，锁消除等

3.2. 问题分析层面

i. 通过相关JVM提供的相关命令：JPS，Jstat，Jstack，jhat, jmap