老鸟的JVM理解——不是背出来的，是搬对象搬出来的

张开发
• 2026/4/19 1:38:18 • 15 分钟阅读

最新文章

推荐文章

相关文章

分享文章

老鸟的JVM理解——不是背出来的，是搬对象搬出来的
老鸟的JVM理解——不是背出来的是搬对象搬出来的有人面试问JVM候选人背得滚瓜烂熟新生代老年代比例、CMS六个阶段、G1混合回收策略。但你问他为什么要这样设计卡住了。我理解JVM不是靠背书是靠一句一句人话翻译的。细节翻手册。GC 搬对象、整理碎片GC干的事就一件找到活的对象搬到一边把空出来的空间连成一片。为什么要搬因为内存会碎。对象来了又走堆里东一个西一个最后想分配一个大数组总空间够但没有一块连续的够。跟搬家一样——房间够大但到处堆着箱子你放不进一张桌子。所以GC要么复制把活的搬到另一块原来的整块清空要么标记整理把活的往一端挤另一端全空出来。不管哪种核心动作就是搬。记住这一点后面所有GC算法都是怎么搬更高效的不同策略。大对象直接进老年代 懒得搬、怕累新生代用的复制算法对象在Eden和Survivor之间搬来搬去。小对象搬就搬了几KB的东西。但大对象呢一个大数组好几MB每次GC都要拷一份累不累所以JVM的做法是大对象直接跳过新生代进老年代。不是老年代更适合大对象是搬不动干脆不搬。-XX:PretenureSizeThreshold这个参数控制的就是多大算大。别背这个参数名知道有这么个东西用的时候查就行。JIT 热代码提前编译Java的口号是一次编译到处运行靠的是字节码JVM解释执行。但解释执行慢每次都要翻译。JIT的做法是这段代码跑得够多了我直接编译成机器码下次不再解释了。够多是多少JVM自己统计有个阈值-XX:CompileThreshold超过就编译。所以Java有个特点跑得越久越快。刚启动的时候是解释执行热了之后是机器码直接跑。这也解释了为什么性能测试要预热——不预热测的是解释执行的速度不是真实速度。JVM的死结 不用寄存器、栈机天花板JVM是一台栈式机器。所有操作都是压栈、弹栈、计算、再压栈。不依赖物理寄存器。为什么为了跨平台。x86有16个通用寄存器ARM有31个MIPS又有自己的寄存器集。JVM如果用寄存器每种CPU得设计一套不同的字节码。用栈就简单了——所有CPU都有栈指令集统一。代价呢慢。同样的加法寄存器机器一条指令搞定栈机器要三条压栈、压栈、加。这就是栈机的天花板。但JIT打穿了这个天花板——运行时把字节码编译成目标CPU的寄存器指令。所以Java的性能最终不差但那是JIT的功劳不是栈机的功劳。字节码 简化汇编、寻址很少字节码长什么样像汇编但简单很多。x86汇编有几十种寻址模式直接寻址、间接寻址、基址变址、比例变址……字节码几乎没有。因为操作数都在栈上指令只说做什么不说去哪找。iadd就是把栈顶两个int弹出来加一下再压回去。没有地址、没有偏移量、没有寄存器编号。所以字节码指令集很小Java虚拟机规范里一共才200多条指令。比起x86那上千条精简得不要不要的。静态方法 没有this实例方法被调用的时候JVM会悄悄传一个参数this——当前对象的引用。所以你在方法里写this.xxx能访问到成员变量。静态方法呢没有this。它不绑定任何对象只绑定类。所以你不能在静态方法里直接访问成员变量——你连this都没有你访问谁理解了这一点static关键字的很多限制就通了静态不能访问非静态因为没this静态方法不能被重写多态因为多态靠的是对象的实际类型静态方法跟对象无关。双亲委派 为了安全你自己写一个类加载器能不能加载一个自己写的java.lang.String不能。因为双亲委派机制规定加载类之前先让父加载器试试。自定义加载器的父是Application ClassLoader再往上是Extension再往上是Bootstrap。java.lang包归Bootstrap管它已经加载过String了轮不到你。为什么这么设计安全。如果不委派任何人都可以写一个恶意java.lang.String把核心类替换掉。双亲委派保证了核心类永远由最顶层的加载器加载别人动不了。当然双亲委派可以被打破——SPI机制JDBC驱动加载就是例子。但这属于知道有这么回事用到再深究。老实交代调优我得翻手册上面这些是我对JVM原理的理解。但你要问我线上OOM了怎么排查、GC日志怎么看、-XX:UseG1GC和-XX:UseZGC选哪个、jmap -histo的输出怎么解读——我得翻手册。这不是丢人。参数几百个GC日志格式JDK每个版本都在变调优本身就是对着具体场景查文档、做实验、看结果的过程。没有人能把-XX:MaxGCPauseMillis的默认值背下来也没有必要背。真正重要的是你能不能用一句话说清楚GC在干什么、JIT在干什么、双亲委派在防什么。能说清楚剩下的查手册十分钟的事。说不清楚背再多参数也是糊涂的。相关阅读《debug驱动学习——三次debug改变我的技术认知》《源码全开放没人看——一个框架作者的真实经历》

更多文章