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干货满满张哈希

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全网最硬核 JVM 内存解析 - 12.元空间各种监控手段

jvm 监控内存事件数据

通过 jcmd <pid> VM.metaspace 命令可以查看对应 JVM 进程的元空间当前的详细使用情况，返回内容是：

干货满满张哈希

2023-05-01

6080

全网最硬核 JVM 内存解析 - 1.从 Native Memory Tracking 说起

jvm memory native tracking 内存

JVM 内存究竟包括哪些，可能网上众说纷纭。我们这里由官方提供的一个查看 JVM 内存占用的工具引入，即 Native Memory Tracking。不过要注意的一点是，这个只能监控 JVM 原生申请的内存大小，如果是通过 JDK 封装的系统 API 申请的内存，是统计不到的，例如 Java JDK 中的 DirectBuffer 以及 MappedByteBuffer 这两个（当然，对于这两个，我们后面也有其他的办法去看到当前使用的大小。当然xigao dog 啥都不会）。以及如果你自己封装 JNI 调用系统调用去申请内存，都是 Native Memory Tracking 无法涵盖的。这点要注意。

干货满满张哈希

2023-05-01

9720

全网最硬核 JVM 内存解析 - 13.JVM 线程内存设计

jvm 内存设计线程虚拟机

Java 19 中 Loom 终于 Preview 了，虚拟线程（VirtualThread）是我期待已久的特性，但是这里我们说的线程内存，并不是这种虚拟线程，还是老的线程。其实新的虚拟线程，在线程内存结构上并没有啥变化，只是存储位置的变化，实际的负载线程（CarrierThread）还是老的线程。

干货满满张哈希

2023-05-01

3850

全网最硬核 JVM 内存解析 - 11.元空间分配与回收流程举例

jvm 对象内存压缩指针

前文我们没有提到，如何限制元空间的大小，其实就是限制 commit 的内存大小。元空间的限制不只是受限于我们的参数配置，并且前面我们提到了，元空间的内存回收也比较特殊，元空间的内存基本都是每个类加载器的 ClassLoaderData 申请并管理的，在类加载器被 GC 回收后，ClassLoaderData 管理的这些元空间也会被回收掉。所以，GC 是可能触发一部分元空间被回收了。所以元空间在设计的时候，还有一个动态限制 _capacity_until_GC，即触发 GC 的元空间占用大小。当要分配的空间导致元空间整体占用超过这个限制的时候，尝试触发 GC。这个动态限制也会在每次 GC 的时候动态扩大或者缩小。动态扩大以及缩小

干货满满张哈希

2023-05-01

4700

全网最硬核 JVM 内存解析 - 10.元空间分配与回收流程举例

jvm 内存搜索压缩指针

我们前面介绍了元空间的组成元素，但是没有将他们完整的串联起来，我们这里举一个简单的例子，将之前的所有元素串联起来。

干货满满张哈希

2023-05-01

2540

全网最硬核 JVM 内存解析 - 9.元空间内存分配流程

jvm 遍历链表内存压缩

我们过一下元空间内存分配流程，我们会忽略一些 GC 相关的还有并发安全的细节，否则涉及的概念太多，一下说不过来，这些细节，会在以后的系列中详细提到。

干货满满张哈希

2023-05-01

3390

全网最硬核 JVM 内存解析 - 8.元空间的核心概念与设计

jvm 内存设计数据指针

从 Java 16 开始，引入了弹性元空间。老的元空间由于设计上分配粒度比较大，并且没有很好地释放空间的策略设计，所以占用可能比较大。Java 16 开始，JEP 387: Elastic Metaspace 引入了弹性元空间的设计，也是我们这里要讨论的设计。这个弹性元空间也引入了一个重要的参数 -XX:MetaspaceReclaimPolicy。

干货满满张哈希

2023-05-01

5190

全网最硬核 JVM 内存解析 - 7.元空间存储的元数据

存储 jvm 内存数据指针

JVM 在执行 Java 应用程序时，将加载的 Java 类的许多细节记录在内存中，这些信息称为类元数据（Class MetaData）。这些元数据对于 Java 的很多灵活的语言以及虚拟机特性都是很重要的，比如动态类加载、JIT 实时编译、反射以及动态代理等等。不同的 JVM 加载类保存的内存信息是不一样的，它们通常在更低的内存占用与更快的执行速度之间进行权衡（类似于空间还是时间的权衡）。对于 OpenJDK Hotspot 使用的则是相对丰富的元数据模型来获得尽可能快的性能（时间优先，不影响速度的情况下尽量优化空间占用）。相比于 C,C++,Go 这些离线编译为可执行二进制文件的程序相比，像 JVM 这样的托管运行时动态解释执行或者编译执行的，则需要保留更多关于正在执行的代码的运行时信息。原因如下：

干货满满张哈希

2023-05-01

5970

全网最硬核 JVM 内存解析 - 6.其他 Java 堆内存相关的特殊机制

java jvm 对象内存指针

不同的 GC 堆大小动态伸缩有很大很大的差异（比如 ParallelGC 涉及 UseAdaptiveSizePolicy 启用的动态堆大小策略以及相关的 UsePSAdaptiveSurvivorSizePolicy、UseAdaptiveGenerationSizePolicyAtMinorCollection 等等等等的参数参与决定计算最新堆大小的方式以及时机），在这个系列以后的章节我们详细分析每个 GC 的时候再详细分析这些不同 GC 的动态伸缩策略。我们这里仅涉及大多数 GC 通用的堆大小伸缩涉及的参数：MinHeapFreeRatio 与 MaxHeapFreeRatio：

干货满满张哈希

2023-05-01

4920

全网最硬核 JVM 内存解析 - 5.压缩对象指针相关机制

jvm 对象内存压缩指针

现代机器大部分是 64 位的，JVM 也从 9 开始仅提供 64 位的虚拟机。在 JVM 中，一个对象指针，对应进程存储这个对象的虚拟内存的起始位置，也是 64 位大小：

干货满满张哈希

2023-05-01

2640

全网最硬核 JVM 内存解析 - 4.Java 堆内存大小的确认

java jvm 内存压缩指针

不同的 GC 情况下，初始化以及扩展的流程可能在某些细节不太一样，但是，大体的思路都是：

干货满满张哈希

2023-05-01

7850

全网最硬核 JVM 内存解析 - 3.大页分配 UseLargePages

jvm 内存系统压缩指针

前面提到了虚拟内存需要映射物理内存才能使用，这个映射关系被保存在内存中的页表（Page Table）。现代 CPU 架构中一般有 TLB （Translation Lookaside Buffer，翻译后备缓冲，也称为页表寄存器缓冲）存在，在里面保存了经常使用的页表映射项。TLB 的大小有限，一般 TLB 如果只能容纳小于 100 个页表映射项。我们能让程序的虚拟内存对应的页表映射项都处于 TLB 中，那么能大大提升程序性能，这就要尽量减少页表映射项的个数：页表项个数 = 程序所需内存大小 / 页大小。我们要么缩小程序所需内存，要么增大页大小。我们一般会考虑增加页大小，这就大页分配的由来，JVM 对于堆内存分配也支持大页分配，用于优化大堆内存的分配。那么 Linux 环境中有哪些大页分配的方式呢？

干货满满张哈希

2023-05-01

6700

全网最硬核 JVM 内存解析 - 2.JVM 内存申请与使用流程

jvm 操作系统内存压缩指针

Linux 内存管理模型不是咱们这个系列的讨论重点，我们这里只会简单提一些对于咱们这个系列需要了解到的，如果读者想要深入理解，建议大家查看 bin 神（公众号：bin 的技术小屋）的系列文章：一步一图带你深入理解 Linux 虚拟内存管理

干货满满张哈希

2023-05-01

5960

我所使用的生产 Java 17 启动参数

https 网络安全 java jvm 压力测试

目前正常微服务综合内存占用+延迟+吞吐量，还是 G1 更优秀。但是如果你的微服务本身压力没到机器极限，要求延迟低，那么 ZGC 最好。如果你是实现数据库那样的需求（大量缓存对象，即长时间生存对象，老年代很大，并且还会可能分配大于区域的对象），那么必须使用 ZGC。

干货满满张哈希

2022-06-15

2.4K0

通过实例程序验证与优化谈谈网上很多对于Java DCL的一些误解以及为何要理解Java内存模型

ide java 腾讯云测试服务 arm jvm

最近爆肝了这系列文章全网最硬核 Java 新内存模型解析与实验，从底层硬件，往上全面解析了 Java 内存模型设计，并给每个结论都配有了相关的参考的论文以及验证程序，我发现多年来对于 Java 内存模型有很多误解，并且我发现很多很多人都存在这样的误解，所以这次通过不断优化一个经典的 DCL （Double Check Locking）程序实例来帮助大家消除这个误解。

干货满满张哈希

2022-05-11

2780

全网最硬核 Java 新内存模型解析与实验 - 1. 什么是 Java 内存模型

java jvm 深度学习打包

相信很多 Java 开发，都使用了 Java 的各种并发同步机制，例如 volatile，synchronized 以及 Lock 等等。也有很多人读过 JSR 第十七章 Threads and Locks（地址：https://docs.oracle.com/javase/specs/jls/se17/html/jls-17.html），其中包括同步、Wait/Notify、Sleep & Yield 以及内存模型等等做了很多规范讲解。但是也相信大多数人和我一样，第一次读的时候，感觉就是在看热闹，看完了只是知道他是这么规定的，但是为啥要这么规定，不这么规定会怎么样，并没有很清晰的认识。同时，结合 Hotspot 的实现，以及针对 Hotspot 的源码的解读，我们甚至还会发现，由于 javac 的静态代码编译优化以及 C1、C2 的 JIT 编译优化，导致最后代码的表现与我们的从规范上理解出代码可能的表现是不太一致的。并且，这种不一致，导致我们在学习 Java 内存模型（JMM，Java Memory Model），理解 Java 内存模型设计的时候，如果想通过实际的代码去试，结果是与自己本来可能正确的理解被带偏了，导致误解。我本人也是不断地尝试理解 Java 内存模型，重读 JLS 以及各路大神的分析。这个系列，会梳理我个人在阅读这些规范以及分析还有通过 jcstress 做的一些实验而得出的一些理解，希望对于大家对 Java 9 之后的 Java 内存模型以及 API 抽象的理解有所帮助。但是，还是强调一点，内存模型的设计，出发点是让大家可以不用关心底层而抽象出来的一些设计，涉及的东西很多，我的水平有限，可能理解的也不到位，我会尽量把每一个论点的论据以及参考都摆出来，请大家不要完全相信这里的所有观点，如果有任何异议欢迎带着具体的实例反驳并留言。

干货满满张哈希

2022-05-11

2960

Java Record 的一些思考 - 默认方法使用以及基于预编译生成相关字节码的底层实现

jvm 打包 java 编程算法

查看上面举得例子的字节码，有两种方式，一是通过 javap -v User.class 命令查看文字版的字节码，截取重要的字节码如下所示：

干货满满张哈希

2021-12-30

3120

近期业务大量突增微服务性能优化总结-2.开发日志输出异常堆栈的过滤插件

java 微服务 jvm 编程算法

最近，业务增长的很迅猛，对于我们后台这块也是一个不小的挑战，这次遇到的核心业务接口的性能瓶颈，并不是单独的一个问题导致的，而是几个问题揉在一起：我们解决一个之后，发上线，之后发现还有另一个的性能瓶颈问题。这也是我经验不足，导致没能一下子定位解决；而我又对我们后台整个团队有着固执的自尊，不想通过大量水平扩容这种方式挺过压力高峰，导致线上连续几晚都出现了不同程度的问题，肯定对于我们的业务增长是有影响的。这也是我不成熟和要反思的地方。这系列文章主要记录下我们针对这次业务增长，对于我们后台微服务系统做的通用技术优化，针对业务流程和缓存的优化由于只适用于我们的业务，这里就不再赘述了。本系列会分为如下几篇：

干货满满张哈希

2021-12-30

2690

JEP 尝鲜系列 3 - 使用虚线程进行同步网络 IO 的不阻塞原理

api socket编程 java jvm

Project Loom 主要目标是在 Java 平台上提供一种易于使用、高吞吐量的轻量级并发性和新的编程模型的 JVM 特性和API。这带来了许多有趣和令人兴奋的前景，其中之一是简化网络交互的代码的同时兼顾性能。现在的服务器能够处理打开的套接字连接的数量，远远超过它们能够支持的线程数量，这既带来了机遇，也带来了挑战。

干货满满张哈希

2021-12-30

6490

Java JFR 民间指南 - 事件详解 - jdk.ThreadAllocationStatistics

默认配置（default.jfc of Java 11，default.jfc of Java 12，default.jfc of Java 13，default.jfc of Java 14，default.jfc of Java 15，default.jfc of Java 16，default.jfc of Java 17）:

干货满满张哈希

2021-04-30

8110

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