JVM进阶 -- 浅谈即时编译
概念 即时编译是用来提升应用运行效率的技术 代码会先在JVM上解释执行，之后反复执行的热点代码会被即时翻译成为机器码，直接运行在底层硬件上 分层编译 HotSpot包含多个即时编译器：C1、C2和Graal（Java 10，实验性） 在Java 7之前，需要根据程序的特性选择对应的即时编译器 对于执行时间较短或对启动性能有要求的程序，采用编译效率较快的C1，对应参数：-client 对于执行时间较长或对峰值性能有要求的程序，采用生成代码执行效率较快的C2，对应参数：-server Java 7引入了分层编译（-XX:+TieredCompilation），综合了C1的启动性能优势和C2的峰值性能优势 分层编译将JVM的执行状态分了5个层次 0：解释执行（也会profiling） 1：执行不带profiling的C1代码 2：执行仅带方法调用次数和循环回边执行次数profiling的C1代码 3：执行带所有profiling的C1代码 4：执行C2代码 通常情况下，C2代码的执行效率比C1代码高出30%以上 对于C1代码的三种状态，按执行效率从高至低：1层 > 2层 > 3层 1...
JVM基础 -- Java语法糖
自动装拆箱Java代码12345public int foo() { List<Integer> list = new ArrayList<>(); list.add(0); return list.get(0);} 字节码12345678910111213141516171819202122232425public int foo(); descriptor: ()I flags: ACC_PUBLIC Code: stack=2, locals=2, args_size=1 0: new // class java/util/ArrayList 3: dup 4: invokespecial // Method java/util/ArrayList."<init>":()V 7: astore_1 8: aload_1 9: iconst_0 // 自动装箱 ...
JVM基础 -- 浅谈synchronized
抽象算法synchronized代码块12345public void foo(Object lock) { synchronized (lock) { lock.hashCode(); }} 12345678910111213141516171819202122232425public void foo(java.lang.Object); descriptor: (Ljava/lang/Object;)V flags: ACC_PUBLIC Code: stack=2, locals=4, args_size=2 0: aload_1 1: dup 2: astore_2 3: monitorenter 4: aload_1 5: invokevirtual #2 // Method java/lang/Object.hashCode:()I 8: pop 9: aload_2 ...
JVM基础 -- Java内存模型
JIT的重排序Java代码1234567891011121314public class JMM { private int a = 0; private int b = 0; public void method1() { int r2 = a; // A1 b = 1; // A2 } public void method2() { int r1 = b; // B1 a = 2; // B2 }} 单线程，method1->method2，**(r1,r2)=(1,0)** 单线程，method2->method1，**(r1,r2)=(0,2)** 多线程，没有重排序，A1->B1->A2->B2，**(r1,r2)=(0,0)** 多线程，重排序，A2->B1->B2->A1，**(r1,r2)=(1,2)** As-If-Serial 在单线程情...
JVM基础 -- 垃圾回收基础
判定对象存亡垃圾回收标记的是非垃圾 引用计数法 为每个对象添加一个引用计数器，用来统计指向该对象的引用个数 如果有一个引用，被赋值为某一对象，那么将该对象的引用计数器+1 如果指向某一对象的引用，被赋值为其他值，那么该对象的引用计数器-1 一旦某个对象的引用计数器为0，说明对象已经死亡 缺点 额外的空间来存储计数器 + 繁琐的更新操作 无法处理循环引用的场景，造成内存泄露 可达性分析 将一系列GC Roots作为初识存活对象合集 标记：从该集合出发，探索所有能够被该集合引用到的对象，并将其加入到该集合中 最终未被探索到的对象便是死亡，可以被回收 GC Roots：堆外指向堆内的引用，一般包括 Java方法栈帧中的局部变量 已加载类的静态变量 已启动且未停止的Java线程 JNI MethodHandles STW + 安全点 JVM中的STW是通过安全点机制来实现的 当JVM收到STW请求时，会等待所有的线程都到达安全点，才允许请求STW的线程进行独占地工作 安全点的初衷并不是让其他线程停下，而是找到一个稳定的执行状态 在这个执行状态下，JVM的堆栈不会发生变化 垃圾回收器能够安...
JVM基础 -- Java对象的内存布局
创建对象 new + 反射 通过调用构造器来初始化实例字段 Object.clone + 反序列化 通过直接复制已有的数据，来初始化新建对象的实例字段 Unsafe.allocateInstance 不会初始化实例字段 123456// Foo foo = new Foo();对应的字节码// new指令：请求内存0: new // class me/zhongmingmao/basic/jol/Foo3: dup// invokespecial指令：调用构造器4: invokespecial // Method "<init>":()V Java构造器默认构造器如果一个类没有定义任何构造器，那么Java编译器会自动添加一个无参数的构造器 Java代码123456// 未定义任何构造器public class Foo { public static void main(String[] args) { Foo foo = new Foo(); }} 字节...
JVM基础 -- 浅谈反射
反射API获取Class对象 Class.forName() object.getClass() 类名.class Integer.TYPE指向int.class 数组类型：类名[].class 1public static final Class<Integer> TYPE = (Class<Integer>) Class.getPrimitiveClass("int"); 常规用法 newInstance() 生成该类实例 需要无参构造器 isInstance(Object) 判断一个对象是否为该类的实例 语法上等同于instanceOf，在JIT优化时会有所差别 Array.newInstance(Class<?>, int) 构造该类型的数组 getFields()/getConstructors()/ getMethods() 访问类成员 带Declared的方法不会返回父类成员，但会返回私有成员；不带Declared的方法恰好相反 获取类成员后 Field/Construct...
JVM基础 -- 异常处理
抛出异常 + 捕获异常抛出异常 显式抛异常的主体是应用程序，使用throw关键字 隐式抛异常的主体是JVM，在JVM执行过程中，碰到无法继续执行的异常状态时，自动抛出异常 例如ArrayIndexOutOfBoundsException 捕获异常 try代码块 标记需要异常监控的代码 catch代码块 定义了针对指定类型的异常处理器 多个catch代码块，JVM会从上至下匹配异常处理器 前面catch代码块所捕获的异常类型不能覆盖后边的，否则编译器会报错 finally代码块 声明一段必定运行的代码 程序正常执行，未抛出异常，try -> finally 程序抛出异常未被捕获，try(throw A) -> finally -> throw A 程序抛出异常并被捕获，try(throw A) -> catch(A) -> finally 程序抛出异常并被捕获，并且catch代码块也抛出异常，try(throw A) -> catch(A, throw B) -> finally -> throw B finally代码块抛出异常，中断fina...
JVM基础 -- 桥接方法
背景Java语言的重写与JVM的重写并不一致，当在Java语言中为重写而在JVM中为非重写，编译器会通过生成桥接方法来实现Java中的重写语义 桥接方法 – 返回类型Java代码1234567891011121314151617181920@Slf4jpublic class Father { public Number work() { return 1.0; } public static void main(String[] args) { Father father = new Son(); // 实际调用的是桥接方法 Number work = father.work(); log.info("{}", work); }}class Son extends Father { @Override public Double work() { return 2....
JVM基础 -- 方法调用
重载+重写 重载：方法名相同，但方法描述符不相同的方法之间的关系 重写：方法名相同，并且方法描述符也相同的方法之间的关系 方法描述符 Java：参数类型 JVM：参数类型+返回类型 重载 重载的方法在编译过程即可完成识别 具体到在每个方法调用时，Java编译器会根据传入参数的声明类型（不是实际类型）来选取重载方法 三阶段 在不允许自动装拆箱和可变长参数的情况下，选取重载方法 允许自动装拆箱，但不允许可变长参数的情况下，选取重载方法 在允许自动装拆箱和可变长参数的情况下，选取重载方法 Java编译器在同一阶段找到多个适配的方法，依据形式参数的继承关系，选择最贴切的方法，原则：子类优先 重载来源 同一个类中定义 继承父类非私有同名方法 重写 子类中定义了与父类中非私有的同名实例方法，且参数类型相同 如果是静态方法，那么子类中的方法会隐藏父类中方法 方法重写是Java多态最重要的一种体现形式 静态绑定与+动态绑定 JVM识别重载方法的关键在于类名，方法名和方法描述符 方法描述符：参数类型 + 返回类型 如果在同一个类中出现多个方法名和方法描述符也相同的方法，那么JVM会在类的验证...
