史上最全JVM性能调优：线程+子系统+类加载+内存分配+垃圾回收

JVM调优

概念
基本垃圾回收算法
垃圾回收面临的问题
分代垃圾回收详述1
分代垃圾回收详述2
典型配置举例1
典型配置举例2
新一代的垃圾回收算法
调优方法
反思

什么是JVM？

在互联行业，JVM毫无疑问已经是最热门的技术之一

JVM是Java Virtual Machine（Java 虚拟机）的缩写，JVM是一种用于计算设备的规范，它是一个虚构出来的计算机，是通过在实际的计算机上仿真模拟各种计算机功能来实现的。

Java语言的一个非常重要的特点就是平台无关性。而使用Java虚拟机是实现这一特点的关键。一般的高级语言如果要在不同的平台上运行，至少需要编译成不同的目标代码。而引入Java语言虚拟机后，Java语言在不同平台上运行时不需要重新编译。Java语言使用Java虚拟机屏蔽了与具体平台相关的信息，使得Java语言编译程序只需生成在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。Java虚拟机在执行字节码时，把字节码解释成具体平台上的机器指令执行。这就是Java的能够“一次编译，到处运行”的原因。

JVM有哪些特性？

1、移植性

无论是GC还是Hotspot都可以用在任何Java可用的地方。比方说，JRuby可以运行在其他平台上，Rails应用就可以运行在IBM主机上的JRuby上，而且这台IBM主机运行的是CP/CMS.实际上，由于Java和OpenJDK项目的开源，我们正在看到越来越多的平台的衍生，因此JVM的移植性也将越来越棒。

2、成熟

JVM已有多年的历史，在过去的这些年里，许多开发者为它做出了许多贡献，使得它的性能一次又一次地提升，让JVM变得更加稳定、快速和广泛。

3、覆盖面

JRuby和JVM上的其他语言项目已经被承认，一个例子是invokedynamic specification（akaJSR292）。JSR越来越配合新的语言，JVM已不再是Java一个人定制规则。JVM正在构建成为类如JRuby等项目的优良平台。还有一个MLVM（multiple languageVM）项目，好比是新特性的清算机构，是一个许多企业应用的开发者试图添加应用的地方，而这些应用正是他们想在JVM中看到的。而且JVM开发者互相协作、彼此影响，无疑这有利于JVM新特性的诞生。这些细节都可以看到JVM正在关注开发者的需求，扩大他的覆盖面。

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JVM内存区域划分

1.程序计数器(线程私有)

2Java栈(线程私有)

3.本地方法栈(线程私有)

4.堆(线程共享)

5.方法区(线程共享)

6.直接内存(线程共享)

JVM执行子系统

1.Class类文件结构

1.1 Java跨平台的基础

1.2 Class类的本质

2.字节码指令

2.1加载和存储指令

2.2运算或算术指令

2.3类型转换指令

2.4创建类实例的指令:

2.5创建数组的指令:

2.6访问字段指令:

2.7数组存取相关指令

2.8检查类实例类型的指令:

2.9操作数据管理指令

2.10控制转移指令

2.11方法调用指令

2.12方法返回指令

2.13异常处理指令

2.14同步指令

3.类加载机制

4.类加载器

4.1系统的类加载器

4.2双亲委派模型

5.Tomcat类加载机制

6.方法调用详解

6.1解析

6.2静态分派

6.3动态分派

6.4基于栈的字节码解释执行引擎

垃圾回收器和内存分配策略

1.Java中是值传递还是引用传递?

2.引用类型

3.基本垃圾回收算法

3.1按照基本回收策略分

3.2按分区对待的方式分

3.3按系统线程分

4.分代处理垃圾

5.JAVA中垃圾回收GC的类型

编写高效优雅Java程序

1、面向对象

1.1构造器参数太多怎么办?

1.2不需要实例化的类应该构造器私有

1.3不要创建不必要的对象

1.4避免使用终结方法

1.5使类和成员的可访问性最小化

1.6使可变性最小化

1.7复合优先于继承

1.8接口优于抽象类

2.方法

2.1可变参数要谨慎使用

2.2返回零长度的数组或集合，不要返回null

2.3优先使用标准的异常

3.通用程序设计

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性能优化

1、常用的性能评价测试指标

1.1响应时间

1.2并发数

1.3吞吐量

2、常用的性能优化手段

2.1避免过早优化

2.2进行系统性能测试

2.3寻找系统瓶颈，分而治之，逐步优化

2.4前端优化常用手段

2.4.1浏览器/App

2.4.2 CDN加速

2.4.3反向代理缓存

2.4.4 WEB组件分离

3、应用服务性能优化

3.1缓存

3.1.1缓存的基本原理和本质

3.1.2合理使用缓冲的准则

3.1.3分布式缓存与一致性哈希

3.2异步

3.2.1同步和异步，阻塞和非阻塞

3.2.2常见异步的手段

3.3集群

3.4应用相关

3.4.1代码级别

3.4.2并发编程

3.4.3资源的复用

3.4.4 JVM

3.4.5 GC调优

3.4.6调优实战

3.4.7存储性能优化