jvm源码学习文档

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2. jvm源码精析 怎么都是cpp

Attach是什么
在讲这个之前，我们先来点大家都知道的东西，当我们感觉线程一直卡在某个地方，想知道卡在哪里，首先想到的是进行线程mp，而常用的命令是jstack ，我们就可以看到如下线程栈了
2014-06-18 12:56:14
Full thread mp java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM (24.51-b03 mixed mode):

"Attach Listener" daemon prio=5 tid=0x00007fb0c6800800 nid=0x440b waiting on condition [0x0000000000000000]
java.lang.Thread.State: RUNNABLE

"Service Thread" daemon prio=5 tid=0x00007fb0c584d800 nid=0x5303 runnable [0x0000000000000000]
java.lang.Thread.State: RUNNABLE

"C2 CompilerThread1" daemon prio=5 tid=0x00007fb0c482e000 nid=0x5103 waiting on condition [0x0000000000000000]
java.lang.Thread.State: RUNNABLE

"C2 CompilerThread0" daemon prio=5 tid=0x00007fb0c482c800 nid=0x4f03 waiting on condition [0x0000000000000000]
java.lang.Thread.State: RUNNABLE

"Signal Dispatcher" daemon prio=5 tid=0x00007fb0c4815800 nid=0x4d03 runnable [0x0000000000000000]
java.lang.Thread.State: RUNNABLE

"Finalizer" daemon prio=5 tid=0x00007fb0c4813800 nid=0x3903 in Object.wait() [0x00000001187d2000]
java.lang.Thread.State: WAITING (on object monitor)
at java.lang.Object.wait(Native Method)
- waiting on <0x00000007aaa85568> (a java.lang.ref.ReferenceQueue$Lock)
at java.lang.ref.ReferenceQueue.remove(ReferenceQueue.java:135)
- locked <0x00000007aaa85568> (a java.lang.ref.ReferenceQueue$Lock)
at java.lang.ref.ReferenceQueue.remove(ReferenceQueue.java:151)
at java.lang.ref.Finalizer$FinalizerThread.run(Finalizer.java:189)

"Reference Handler" daemon prio=5 tid=0x00007fb0c4800000 nid=0x3703 in Object.wait() [0x00000001186cf000]
java.lang.Thread.State: WAITING (on object monitor)
at java.lang.Object.wait(Native Method)
- waiting on <0x00000007aaa850f0> (a java.lang.ref.Reference$Lock)
at java.lang.Object.wait(Object.java:503)
at java.lang.ref.Reference$ReferenceHandler.run(Reference.java:133)
- locked <0x00000007aaa850f0> (a java.lang.ref.Reference$Lock)

3. JVM_字节码文件(ClassFile)详解

我们知道 javac 命令可以将 .java 文件编译成 .class 文件，而这个 Class 文件 中包含了 Java虚拟机 指令集、符号表以及若干其他辅助信息；最终将在 Java虚拟机 运行。

本文是以 JVM8 为例的。

每一个 Class文件 都有如下的 ClassFile 文件结构：

先简单介绍一下 ClassFile 文件结构各部分含义：

描述符是表示字段或方法类型的字符串。

字段描述符表示类、实例或局部变量的类型。

从上面文法可以看出，字段描述符中一共有三个类型：

方法描述符包含 0 个或者多个参数描述符以及一个返回值描述符。

看了描述符，可能大家有点疑惑，泛型信息怎么表示啊?

常量池的通用格式如下：

目前 JVM8 中一共用 14 种常量类型，分别如下：

我们知道要使用一个字段或者调用一个方法，就必须知道字段或者方法所属类符号引用，和字段的名字和类型，方法的名字和方法参数类型以及方法返回值类型。
但是我们知道类是能继承的，那么子类调用父类的方法或者字段，这里的所属类符号引用，到底是子类本身还是父类的呢？

我们知道类,方法,字段都有不同的访问标志，在 Class 文件 中使用一个 u2 类型数据项来存储，也就是最多可以有 16 个不同标志位。
在类,方法,字段中有相同的标志，也有不同的标志，总体规划，我们可以借助 Modifier 类的源码来了解：

在 Modifier 类中，类的访问标志：

我们知道在 java 中类可以用的修饰符有: public , protected , private , abstract , static , final , strictfp 。

但是我们再看 Class 文件 中类的访问标志：

仔细看，你会发现有些不同点：

在 Modifier 类中，字段的访问标志：

我们知道在 java 中字段可以用的修饰符有: public , protected , private , static , final , transient 和 volatile 。

但是我们再看 Class 文件 中字段的访问标志：

Class 文件 中字段的访问标志和 java 中字段的修饰符差不多，只是多了 ACC_SYNTHETIC 和 ACC_ENUM 两个标志。

在 Modifier 类中，方法的访问标志：

我们知道在 java 中方法可以用的修饰符有:
public , protected , private , abstract , static , final , synchronized , synchronized 和 strictfp 。

但是我们再看 Class 文件 中方法的访问标志：

字段详情 field_info 的格式如下：

方法详情 method_info 的格式如下：

关于 Class 文件 中属性相关信息，我们再后面章节介绍。

我们可以通过 javap 的命令来阅读 Class 文件 中相关信息。

这个是最简单的一个类，没有任何字段和方法，只继承 Object 类，我们来看看它编译后的字节码信息，通过 javap -p -v T.class 的命令：

我们重点关注常量池相关信息，会发现虽然 T.class 很干净，但是也有 15 个常量，来我们依次分析：

与之前的例子相比较，多了一个字段和方法，那么得到的字节码信息如下：

但是你会发现常量池中怎么没有这个字段 name 的 CONSTANT_Fieldref_info 类型的常量呢？
那是因为我们没有使用这个字段。

多写了一个方法 test1 来调用 name 字段和 test 方法，那么得到的字节码信息如下：

这里定义一个父类 TParent ，有一个公共字段 name 和方法 say 。子类

4. jvm 基础篇-（4）-对象动态年龄计算规则

还没达到，大牛程度，可以看源码，看动态计算对象年龄的程度呦~

-XX:MaxTenuringThreshold=X X默认是15，15的含义是从eden-->survivor 对象年龄+1，survivor-->eden 对象年龄+1，直到年龄达到15后开始进入old Generation。

Hotspot遍历所有对象时， 按照年龄从小到大对其所占用的大小进行累积，当累积的某个年龄大小超过了survivor区的一半时，取这个年龄和MaxTenuringThreshold中更小的一个值，作为新的晋升年龄阈值。
eg:
eg：Survivor区 = 64M，desired survivor = 32M，此时Survivor区中age<=2的对象累计大小为41M，41M大于32M，所以晋升年龄阈值被设置为2，下次Minor GC时将年龄超过2的对象被晋升到老年代。就会导致old generation 快速填满，触发old gc（old gc 有三处STW），所以这是建议调整 -XX:SurvivorRatio 参数。

1、如果固定按照MaxTenuringThreshold设定的阈值作为晋升条件： a）MaxTenuringThreshold设置的过大，原本应该晋升的对象一直停留在Survivor区，直到Survivor区溢出，一旦溢出发生，Eden+Svuvivor中对象将不再依据年龄全部提升到老年代，这样对象老化的机制就失效了。 b）MaxTenuringThreshold设置的过小，“过早晋升”即对象不能在新生代充分被回收，大量短期对象被晋升到老年代，老年代空间迅速增长，引起频繁的Major GC。分代回收失去了意义，严重影响GC性能。

2、相同应用在不同时间的表现不同：特殊任务的执行或者流量成分的变化，都会导致对象的生命周期分布发生波动，那么固定的阈值设定，因为无法动态适应变化，会造成和上面相同的问题。

总结来说，为了更好的适应不同程序的内存情况， 虚拟机并不总是要求对象年龄必须达到Maxtenuringthreshhold再晋级老年代 。

传送门 jvm-对象年龄(-XX:+PrintTenuringDistribution)

5. 急求深入理解Java虚拟机JVM高级特性与最佳实践 源码

这方面的书我倒是没有看过 ，但是我看过一半的 java 。。。。编程思想 挺不错 很厚 讲java 讲的很到位 那本书适合 开发2-4年java程序员看 我推荐你看下 对要是找到 关于java虚拟机的 源码和高级特性 最好也给我一份 谢谢 研究研究

6. JVM-安全点

Total time for which application threads were stop 超级长时间，这行日志代表什么，以及为什么时间会这么长

当GC发生时，每个线程只有进入了SafePoint才算是真正挂起，也就是真正的停顿，这个日志的含义是整个GC过程中STW的时间，配置了 -XX:+PrintGCApplicationStoppedTime 这个参数才会打印这个信息。

重点： 第一个 2.81 seconds 是JVM启动后的秒数，第二个 2.6 seconds 是 JVM发起STW的开始到结束的时间。特别地，如果是GC引发的STW，这条内容会紧挨着出现在GC log的下面。

有关安全点的详细说明，请移步：
JVM源码分析之安全点safepoint
[Java JVM] Hotspot GC研究- GC安全点 (Safepoint&Stop The World)

等待所有用户线程进入安全点后并阻塞，做一些全局性操作的行为。

配置 -XX:+PrintSafepointStatistics –XX:PrintSafepointStatisticsCount=1 参数，虚拟机会打印如下日志文件:

RevokeBias、BulkRevokeBias、偏向锁取消情况。
Deoptimize、
G1IncCollectionPause GC GC 执行情况。

分析 -XX:+PrintSafepointStatistics –XX:PrintSafepointStatisticsCount=1 产生的日志信息基本上STW的原因都是RevokeBias或者BulkRevokeBias。这个是撤销偏向锁操作，虽然每次暂停的 时间很短，但是特别频繁出现也会很耗时。

一些高并发的系统中，禁掉JVM偏向锁优化，可以提升系统的吞吐量 。禁用偏向锁的参数为: -XX:-UseBiasedLocking

R大分析类似情况
调优建议
各种JVM参数说明
stw分析
R大的博客
安全点 stw说明
偏向锁

7. 怎样在ide中进行jvm源码的调试

按照的方式配置好Mingw32,将其安装至c:\mingw
将Insight解压至c:\insight
'make clean',删除所有的objs,重置编译环境
'make SYMBOLS=1',编译mame,别忘了符号编译选项'SYMBOLS=1'
启动C:\insight\bin\insight.exe
菜单File->Target Settings->Connection->Target,选择'Exec'
在下面的ExecArguments里面添上mame的命令行启动参数,如ddragon2
File->Open,加载刚刚编译好的mame.exe
Run->Run,启动程序,然后便可以设置断点、单步跟踪了

8. JVM原理是什么

JVM工作原理和特点主要是指操作系统装入JVM是通过jdk中Java.exe来完成,通过下面4步来完成JVM环境.
1.创建JVM装载环境和配置
2.装载JVM.dll
3.初始化JVM.dll并挂界到JNIENV(JNI调用接口)实例
4.调用JNIEnv实例装载并处理class类。

9. JVM源码分析之一个Java进程究竟能创建多少线程

线程大家都熟悉，new Thread().start()即会创建一个线程，这里我首先指出一点new Thread()其实并不会创建一个真正的线程，只有在调用了start方法之后才会创建一个线程，这个大家分析下Java代码就知道了
Thread的构造函数是纯Java代码，start方法会调到一个native方法start0里，而start0其实就是JVM_StartThread这个方法！

10. 简述jvm工作原理

Java是一种技术，它由四方面组成：Java编程语言、Java类文件格式、Java虚拟机和Java应用程序接口(Java API)。

运行期环境代表着Java平台，开发人员编写Java代码(.java文件)，然后将之编译成字节码(.class文件)，再然后字节码被装入内存，一旦字节码进入虚拟机，它就会被解释器解释执行，或者是被即时代码发生器有选择的转换成机器码执行。

Java平台由Java虚拟机和Java应用程序接口搭建，Java语言则是进入这个平台的通道，用Java语言编写并编译的程序可以运行在这个平台上。

在Java平台的结构中, 可以看出，Java虚拟机(JVM) 处在核心的位置，是程序与底层操作系统和硬件无关的关键。它的下方是移植接口，移植接口由两部分组成：适配器和Java操作系统, 其中依赖于平台的部分称为适配器；JVM 通过移植接口在具体的平台和操作系统上实现；在JVM 的上方是Java的基本类库和扩展类库以及它们的API， 利用Java API编写的应用程序(application) 和小程序(Java applet) 可以在任何Java平台上运行而无需考虑底层平台, 就是因为有Java虚拟机(JVM)实现了程序与操作系统的分离，从而实现了Java 的平台无关性。

JVM在它的生存周期中有一个明确的任务，那就是运行Java程序，因此当Java程序启动的时候，就产生JVM的一个实例；当程序运行结束的时候，该实例也跟着消失了。下面我们从JVM的体系结构和它的运行过程这两个方面来对它进行比较深入的研究。

1、Java虚拟机的体系结构

·每个JVM都有两种机制：

①类装载子系统：装载具有适合名称的类或接口

②执行引擎：负责执行包含在已装载的类或接口中的指令

·每个JVM都包含：

方法区、Java堆、Java栈、本地方法栈、指令计数器及其他隐含寄存器

2、Java代码编译和执行的整个过程

也正如前面所说，Java代码的编译和执行的整个过程大概是：开发人员编写Java代码(.java文件)，然后将之编译成字节码(.class文件)，再然后字节码被装入内存，一旦字节码进入虚拟机，它就会被解释器解释执行，或者是被即时代码发生器有选择的转换成机器码执行。

（1）Java代码编译是由Java源码编译器来完成，也就是Java代码到JVM字节码（.class文件）的过程。

2）Java字节码的执行是由JVM执行引擎来完成

Java代码编译和执行的整个过程包含了以下三个重要的机制:

·Java源码编译机制

·类加载机制

·类执行机制

 

（1）Java源码编译机制

Java 源码编译由以下三个过程组成：

①分析和输入到符号表

②注解处理

③语义分析和生成class文件

最后生成的class文件由以下部分组成：

①结构信息：包括class文件格式版本号及各部分的数量与大小的信息

②元数据：对应于Java源码中声明与常量的信息。包含类/继承的超类/实现的接口的声明信息、域与方法声明信息和常量池

③方法信息：对应Java源码中语句和表达式对应的信息。包含字节码、异常处理器表、求值栈与局部变量区大小、求值栈的类型记录、调试符号信息

（2）类加载机制 JVM的类加载是通过ClassLoader及其子类来完成的