狂神说JVM探究md完整版

**狂神说JVM探究** 是一套深度剖析Java虚拟机（JVM）的教程，以Markdown格式编写，包含了丰富的文字描述和辅助图片。本教程旨在帮助开发者深入理解JVM的工作原理，提升Java程序的性能调优能力。以下是教程中可能涉及的重要知识点： 1. **JVM概述** - JVM的全称是Java Virtual Machine，它是Java平台的核心组成部分，负责执行字节码。 - JVM的主要功能包括类加载、内存管理、垃圾回收、指令解析、线程调度等。 2. **类加载机制** - 类加载分为加载、验证、准备、解析和初始化五个阶段。 - 双亲委派模型是类加载器的基本工作模式，防止类的重复加载和保证安全。 3. **运行时数据区** - 包括方法区、堆、虚拟机栈、本地方法栈和程序计数器。 - 新生代和老年代是堆内存的两个主要区域，用于对象生命周期的不同阶段。 4. **内存分配与垃圾回收** - 对象主要在堆上分配，局部变量在栈上分配。 - 垃圾回收机制自动释放不再使用的对象所占用的内存，包括可达性分析、引用类型等概念。 - 常见的垃圾回收算法有标记-清除、复制、标记-整理和分代收集。 5. **JVM调优** - 通过调整JVM参数可以优化性能，如-Xms、-Xmx设置堆大小，-XX:NewRatio控制新生代和老年代的比例。 - CMS（Concurrent Mark Sweep）、G1（Garbage-First）和ZGC（Z Garbage Collector）是不同的垃圾回收器，各有优缺点。 6. **类加载器** - 类加载器负责加载类到JVM，包括Bootstrap ClassLoader、Extension ClassLoader和AppClassLoader。 - 自定义类加载器可以实现特定的加载逻辑，比如热部署。 7. **方法区** - 存储类的信息，如常量池、字段和方法数据、方法代码等。 - 永久代（PermGen）在现代JVM中已被元空间（Metaspace）取代。 8. **栈帧与操作数栈** - 虚拟机栈每个线程都有一个独立的栈，用于存储方法调用的栈帧。 - 操作数栈是进行计算操作的地方，存储方法执行过程中的中间结果。 9. **异常处理与线程** - 异常处理通过异常表实现，记录了异常处理的范围和目标。 - 线程是并发执行的基本单位，JVM提供了线程创建、调度和同步的机制。 10. **JIT编译器** - Just-In-Time（JIT）编译器将频繁执行的热点代码编译为机器码，提高运行效率。 - C1和C2是HotSpot JVM的两种JIT编译器，C2更注重性能但启动慢。 通过深入学习这些知识点，开发者可以更好地理解Java程序在JVM内部的运行机制，从而编写出更高效、更稳定的代码。对于系统架构师和性能优化工程师来说，掌握JVM的细节是必不可少的技能。