java虚拟机

poemyang6 天前
java虚拟机·垃圾回收
内存泄漏 vs. 内存溢出:剖析Java虚拟机两大内存绝症的病因与疗法内存泄漏和内存溢出是Java程序中最常见的两类内存管理问题。它们都与内存息息相关,但本质、成因和解决方法截然不同。
poemyang7 天前
java虚拟机·垃圾回收
告别漫长GC停顿:深入解析G1如何实现可预测的毫秒级响应G1(Garbage-First)垃圾回收器是一款面向服务端应用、为大内存和多处理器系统设计的革命性垃圾回收器。G1的核心设计目标是在满足高吞吐量的同时,建立一个“可预测的停顿时间模型”(Pause-Time Model),让使用者可以明确指定在一个长度为M毫秒的时间片段内,消耗在垃圾回收上的时间大概率不超过N毫秒。这一特性是它与之前回收器(如CMS)最本质的区别。 在JDK 9发布之后,G1凭借其在性能、停顿时间控制和未来发展潜力上的综合优势,正式取代了经典的Parallel Scavenge + Pa
poemyang8 天前
java虚拟机·垃圾回收
吞吐量、延迟、内存:深入理解垃圾回收的“三元悖论”垃圾回收算法的评价标准:吞吐量、延迟、内存,孰轻孰重? 评估和选择垃圾回收器时,不存在一体通用的最优解。不同的应用场景对性能的要求截然不同,因此需要通过一套标准化的指标来衡量垃圾回收算法的特性。通常,关注三个主要的、且相互制约的评价指标:吞吐量(Throughput)、最大暂停时间(Max Pause Time / Latency)以及堆使用效率(Heap Usage Efficiency)。
poemyang9 天前
java虚拟机·垃圾回收
不止新生代与老年代:深入Java虚拟机堆内存布局与TLAB、卡表等优化机制Java虚拟机运行数据区域 在JDK 8及以上版本中,Java虚拟机运行时数据区域主要包括以下部分: 1)堆(Heap):这是Java虚拟机中最大的内存区域,所有线程共享,主要用于存放对象实例和数组。这也是垃圾回收的主要区域,因此也被称作GC堆(Garbage Collection Heap)。 2)方法区(Method Area):在JDK 8之前,这被称为永久代(PermGen)。但从JDK 8开始,被替换为元空间(Metaspace)。主要用于存储已加载的类信息、常量、静态变量、编译后的代码等。 3
poemyang13 天前
java虚拟机·垃圾回收
为什么我的应用会卡顿?垃圾回收中的STW难题与破解之道垃圾回收算法:清除、压缩、复制 可达性分析提供了一种有效的方式,来标记哪些对象死亡,哪些对象还存活。然而,确定哪些对象死亡可以被回收,只是垃圾回收的第一步, 这个过程通常被称为标记(Mark)。接下来,需要一种方法来回收这些死亡对象占用的内存,以便这些内存可以被重新使用。这就是垃圾回收算法的任务。 垃圾回收算法描述了如何有效地回收垃圾对象的内存,同时尽量减少对程序执行的影响。
poemyang15 天前
java虚拟机·垃圾回收
谁生?谁死?从引用计数到可达性分析,洞悉GC的决策逻辑引用计数与可达性分析:谁死了,谁还活着? 垃圾回收,顾名思义,便是将已经分配出去的,但却不再使用的内存回收回来,以便能够再次分配。在Java虚拟机的语境下,垃圾指的是死亡的对象所占据的堆空间。这里便涉及了一个关键的问题:如何辨别一个对象是存是亡?
poemyang16 天前
java虚拟机
压缩指针:64位系统下,Java虚拟机是如何“偷”回4字节内存的?Java对象:在内存中的真面目 在Java中,通过new关键字创建一个Java类的实例对象时,该对象会通过碰撞指针方式存储在内存的堆中,并被分配一个内存地址。在Java虚拟机中,一个Java对象由对象头(Object Header)、实例数据(Instance Data)和对齐填充(Padding)三部分构成。
poemyang18 天前
java虚拟机·垃圾回收
为什么Java/Python程序无需关心内存释放?揭秘垃圾回收(GC)的核心概念在Java的编程世界里,开发者既无需也无法像C/C++那样手动调用malloc/free来管理内存的分配与回收,这一核心任务完全由Java虚拟机在幕后自动完成。这种自动化设计极大地简化了编码,将开发者从繁琐且极易出错的内存管理中解放出来。然而,这种便利性的背后隐藏着一个经典且复杂的难题:一个动态运行的程序,其对象创建和消亡的模式千变万化,Java虚拟机如何高效地追踪这些对象的生命周期,在正确的时间回收不再使用的内存,同时又不能过度影响程序的正常运行?这不仅是一个纯粹的技术挑战,更是一门关于平衡与取舍的系统
poemyang3 个月前
java虚拟机·编译原理·即时编译器·方法内联
性能优化之母:为什么说“方法内联”是编译器优化中最关键的一步棋?方法内联 方法内联(Method Inlining)是编译器在进行优化时,将被调用方法的代码直接嵌入到调用点,以替代方法调用指令的过程。它不仅消除了方法调用的开销,还为后续的优化(如常量传播、死代码消除等)创造了条件。 Java程序的方法调用会涉及到如下步骤: 1)保存当前方法的程序计数器(返回地址); 2)为被调用方法创建一个新的栈帧并压栈; 3)执行运算被调用方法的程序逻辑; 4)弹出栈帧,再恢复当前方法的上下文。
poemyang3 个月前
java虚拟机·编译原理·逃逸分析·即时编译器
new出来的对象,不一定在堆上?聊聊Java虚拟机的优化技术:逃逸分析逃逸分析(Escape Analysis)是一种静态程序分析技术,主要用于判定对象的可见范围(Visibility)与生命周期(Lifetime)。该技术是现代即时编译器实现局部化优化、提升内存使用效率、降低同步成本的基础。 通俗来说,逃逸分析的核心在于回答这样一个问题:某个对象是否可能“逃逸”出它所创建的方法或线程作用域? 逃逸分析的结果通常分为三种情形。 1)未逃逸(No Escape):对象完全局限在当前方法内,既未作为返回值,也未传递到其他线程或方法。 2)方法逃逸(Method Escape):
poemyang3 个月前
java虚拟机·编译原理·jit·向量化计算·smid
解锁硬件潜能:Java向量化计算,性能飙升W倍!机器相关的编译优化 与机器相关的编译优化常见的有指令选择(Instruction Selection)、寄存器分配(Register Allocation)、窥孔优化(Peephole Optimization)等。这些机器级优化通常发生在中间表示向目标代码生成之间的后端编译阶段。 与源代码层面的优化(如循环展开、内联函数)相比,它们更接近硬件,必须考虑具体平台的硬件特性。如指令集结构(如RISC精简指令集 vs CISC复杂指令集);通用寄存器和专用寄存器的数量与类型(如浮点寄存器、向量寄存器);指令延
poemyang3 个月前
java虚拟机·编译原理·ir·即时编译器
Java编译器优化秘籍:字节码背后的IR魔法与常见技巧中间表达形式 编译器通常被划分为前端编译器和后端编译器两个部分。前端编译器负责对源代码进行词法分析、语法分析和语义分析,生成中间表达形式(Intermediate Representation ,IR)。这种由前端生成的IR被称为高级中间表达形式(High Intermediate Representation,HIR),其优化主要与源代码本身的特性有关。 后端后端编译器则将HIR转换为低级中间表达形式(Low Intermediate Representation,LIR),并进行进一步的优化。这种优化
poemyang3 个月前
java·java虚拟机·编译原理·jit·即时编译器
“代码跑着跑着,就变快了?”——揭秘Java性能幕后引擎:即时编译器HotSpot虚拟机内部集成了两个即时编译器,分别被称为C1编译器(Client Compiler/ Quick Complier)和C2编译器(Server Compiler)。自Java 9起,-server模式(即启用C2编译器或分层编译)是默认选项,-client选项通常会被忽略。 C1编译器的启动速度较快,主要关注局部的、简单且可靠的优化策略,例如方法内联、常量传播、死代码消除、冗余消除等。相比之下,C2编译器则专注于全局优化,这些优化通常需要更长的编译时间,甚至会根据性能监控(profilin
poemyang3 个月前
java·java虚拟机·aot·编译原理·解释执行
“同声传译”还是“全文翻译”?为何HotSpot虚拟机仍要保留解释器?Java虚拟机采用的是基于栈的指令集架构,这意味着Java虚拟机主要通过解释执行基于栈的字节码来运行Java程序。尽管Java虚拟机采取了一些优化措施,如栈顶缓存(Stack Top Cache),将栈顶元素缓存到寄存器中以减少对内存的频繁访问,但这些优化手段并不能从根本上解决基于栈的指令集执行效率相对较低的问题。 因此,对字节码的编译和执行优化成为了提升Java虚拟机性能的一个关键环节。 Java编译过程可以被划分为前端编译(Source-to-Bytecode)和后端编译(Bytecode-to-Na
poemyang3 个月前
java·java虚拟机·java字节码
a+b=c,处理器一步搞定,Java虚拟机为啥要四步?基于栈的运行方式 Java虚拟机的执行过程基于字节码指令,可以将其视为对操作系统的一种抽象模拟。Java虚拟机具有自己的指令集和运行环境,包括堆(Heap)、栈(Stack)、方法区(Method Area)等。因此,Java虚拟机的指令操作流程与处理器的指令操作流程有许多相似之处,主要包括取指令、解码指令、执行指令以及更新计算等步骤。 Java虚拟机的指令集架构(Instruction Set Architecture,ISA)主要有两种实现方式:基于栈和基于寄存器。基于寄存器的指令集由于指令直接在寄存
poemyang3 个月前
java·java虚拟机·编译原理·java字节码
Hello World背后藏着什么秘密?一行代码看懂Java的“跨平台”魔法Java虚拟机(Java Virtual Machine,JVM)是Java生态的基石,不仅承载着“一次编写,随处运行”的核心使命,还通过即时编译优化机制,弥合抽象层与性能间的差距。字节码的通用性虽带来效率损耗,但Java虚拟机借助动态探测热点代码、分层编译策略和即时优化技术,不断弥补抽象造成的性能损失。 本文聚焦Java虚拟机编译优化的核心逻辑,揭示其如何在平台无关性与高效执行间取得平衡。通过分析字节码到机器码的转换原理,将看到虚拟机如何用精巧的设计,让Java程序在保持语言特性的同时,逼近本地化编译语
JIU_WW7 个月前
java·jvm·面试·java虚拟机·垃圾回收
JVM面试专题目录1 JVM组成1.1 JVM由那些部分组成,运行流程是什么?1.2 什么是程序计数器?1.3 你能给我详细的介绍Java堆吗?
码农的天塌了8 个月前
java·jvm·java虚拟机
JVM(Java虚拟机)的核心组成功能:负责将.class文件加载到内存,并转换为JVM可识别的数据结构。分类:启动类加载器(Bootstrap Class Loader):加载JAVA_HOME/lib下的核心类库(如rt.jar)。
zouhuu1 年前
java·jvm·java虚拟机·面试题·java虚拟机面试题
面试题005-Java-JVM(上)答:JVM是一个可以执行字节码(.class)文件的虚拟计算机,同时提供了内存管理,垃圾回收等机制。它包含了以下几个主要部分。
旅人OranGe2 年前
java·jvm·java虚拟机
初识JVMJava虚拟机(JVM)是运行Java程序的抽象计算机,它是Java语言跨平台性的关键。JVM定义了一种独立于具体操作系统平台和硬件环境的指令集架构,使得Java程序只需生成在Java虚拟机上运行的目标代码(字节码),就可以在多种平台上不加修改地运行。