前言:

  最近着手准备换工作的事情,考虑到面试中会问到JVM,所以自己进了JVM实战整理。
  想提高Java开发,了解jvm是必不可少的。深入了解jvm:会让你的代码写的高效,逐步成为大佬。

jvm的基本知识

>>数据类型

  Java虚拟机中,数据类型可以分为两类:基本类型和引用类型。

  基本类型的变量保存原始值,即:他代表的值就是数值本身;而引用类型的变量保存引用值。

  “引用值”代表了某个对象的引用,而不是对象本身,对象本身存放在这个引用值所表示的地址的位置。

  基本类型包括:byte,boolean(1 byte),short,char(2 bytes),int,float(4 bytes),long,double(8 bytes),returnAddress(不确定是否是基本类型)

  引用类型包括:类类型,接口类型和数组。

>>堆与栈

   栈是运行时的单位,而堆是存储的单位。

  栈解决程序的运行问题,即程序如何执行,或者说如何处理数据;堆解决的是数据存储的问题,即数据怎么放、放在哪儿。

  在Java中一个线程就会相应有一个线程栈与之对应,这点很容易理解,因为不同的线程执行逻辑有所不同因此需要一个独立的线程栈。而堆则是所有线程共享的。栈因为是运行单位,因此里面存储的信息都是跟当线程(或程序)相关信息的。包括局部变量、程序运行状态、方法返回值等等;而堆只负责存储对象信息。

  堆中存的是对象。栈中存的是基本数据类型和堆中对象的引用。

  堆和栈中,栈是程序运行最根本的东西。程序运行可以没有堆,但是不能没有栈。而堆是为栈进行数据存储服务,说白了堆就是一块共享的内存。不过,正是因为堆和栈的分离的思想,才使得Java的垃圾回收成为可能。

  Java中,栈的大小通过-Xss来设置,当栈中存储数据比较多时,需要适当调大这个值,否则会出现java.lang.StackOverflowError异常。常见的出现这个异常的是无法返回的递归,因为此时栈中保存的信息都是方法返回的记录点。

>>Java中的参数传递时传值呢?还是传引用?

  要说明这个问题,先要明确两点:

1. 不要试图与C进行类比,Java中没有指针的概念。   
2. 程序运行永远都是在栈中进行的,因而参数传递时,只存在传递基本类型和对象引用的问题。不会直接传对象本身。

  明确以上两点后。Java在方法调用传递参数时,因为没有指针,所以它都是进行传值调用(这点可以参考C的传值调用)。

  传值传引用都不够准确,可以理解成传引用变量的副本值。引用变量分为字面值引用变量(即基本数据类型引用变量)和对象引用变量 。 详情需要了解数据类型使用机制和堆栈的概念:http://www.cnblogs.com/alexlo/archive/2013/02/21/2920209.html

对象引用变量:即普通java对象的引用变量 ,如 String a = "abc" , a就是对象引用变量。
java 是不能直接操作对象的,只能通过对“对象引用的操作”来操作对象。而对象的引用的表示就是对象变量。可以多个对象引用变量指向同一个对象。

字面值引用变量:即普通数据类型的引用变量 ,如 int b = 1 , b就是字面值引用变量。可以有多个字面值引用变量指向同一字面值,但其中一个引用修改字面值,不会影响另一个引用字面值,这点要与对象引用区别开。

>>Java对象的大小

  基本数据的类型的大小是固定的,Java基本数据类型与位运算,这里就不多说了。对于非基本类型的Java对象,其大小就值得商榷。在Java中,一个空Object对象的大小是8byte,这个大小只是保存堆中一个没有任何属性的对象的大小。看下面语句:

Object ob = new Object();

  这样在程序中完成了一个Java对象的生命,但是它所占的空间为:4byte(栈)+8byte(堆)。4byte是上面部分所说的Java栈中保存引用的所需要的空间。而那8byte则是Java堆中对象的信息。因为所有的Java非基本类型的对象都需要默认继承Object对象,因此不论什么样的Java对象,其大小都必须是大于8byte。

Class NewObject {
    int count;
    boolean flag;
    Object ob;
}

其大小为:空对象大小(8byte)+int大小(4byte)+Boolean大小(1byte)+空Object引用的大小(4byte)=17byte。

  但是因为Java在对对象内存分配时都是以8的整数倍来分,因此大于17byte的最接近8的整数倍的是24,因此此对象的大小为24byte。

  这里需要注意一下基本类型的包装类型的大小。因为这种包装类型已经成为对象了,因此需要把他们作为对象来看待。包装类型的大小至少是12byte(声明一个空Object至少需要的空间),而且12byte没有包含任何有效信息,同时,因为Java对象大小是8的整数倍,因此一个基本类型包装类的大小至少是16byte。这个内存占用是很恐怖的,它是使用基本类型的N倍(N>2),有些类型的内存占用更是夸张(随便想下就知道了)。

  因此,可能的话应尽量少使用包装类。在JDK5.0以后,因为加入了自动类型装换,因此,Java虚拟机会在存储方面进行相应的优化。

>>引用类型

对象引用类型分为强引用、软引用、弱引用和虚引用

  强引用:就是我们一般声明对象时虚拟机生成的引用,强引用环境下,垃圾回收时需要严格判断当前对象是否被强引用,如果被强引用,则不会被垃圾回收

  软引用:软引用一般被做为缓存来使用。与强引用的区别是,软引用在垃圾回收时,虚拟机会根据当前系统的剩余内存来决定是否对软引用进行回收。如果剩余内存比较紧张,则虚拟机会回收软引用所引用的空间;如果剩余内存相对富裕,则不会进行回收。换句话说,虚拟机在发生OutOfMemory时,肯定是没有软引用存在的。

  弱引用:弱引用与软引用类似,都是作为缓存来使用。但与软引用不同,弱引用在进行垃圾回收时,是一定会被回收掉的,因此其生命周期只存在于一个垃圾回收周期内。

  强引用不用说,我们系统一般在使用时都是用的强引用而“软引用”和“弱引用”比较少见。他们一般被作为缓存使用,而且一般是在内存大小比较受限的情况下做为缓存。因为如果内存足够大的话,可以直接使用强引用作为缓存即可,同时可控性更高。因而,他们常见的是被使用在桌面应用系统的缓存