JVM系列筆記目錄
- 虛擬機的基礎概念
- class檔案結構
- class檔案加載程序
- jvm記憶體模型
- JVM常用指令
- GC與調優
硬體層資料一致性
- 存盤器層次結構
從L6-L0 空間由大變小，速度由慢到快，
-快取一致性演算法
CPU實作快取一致性的協議很多，其中intel 使用的MESI(Modified Exclusive Shared Or Invalid)協議，具體可以參考：[MESI--CPU快取一致性協議](https://www.cnblogs.com/z00377750/p/9180644.html)
現代CPU的資料一致性實作=快取鎖(MESI...) +總線鎖
-快取行
快取讀取時的單位，一般是64Byte
使用快取行的對齊能夠提高效率
-偽共享
位于同一快取行的2個不同的資料，被2個不同的CPU鎖定，產生互相影響的偽共享問題，
如何解決？ 使用快取行的對齊能夠提高效率
CPU亂序問題
- 概念
CPU為了提高執行效率，會在一條指令執行的程序中(比如去記憶體取資料(慢100倍))，去同時執行另一條指令，前提是兩條指令沒有依賴關系，具體參考：[現代cpu的合并寫技術對程式的影響](https://www.cnblogs.com/liushaodong/p/4777308.html)
-合并寫
CPU上有一個WriteCombinBuffer，僅4個位元組，比L1等級還高，某些寫操作會合并在一起提交，[現代cpu的合并寫技術對程式的影響](https://www.cnblogs.com/liushaodong/p/4777308.html)
-亂序證明
CPU亂序現象有大佬寫程式模擬出來了，具體參考： Memory Reordering Caught in the Act
如何保證在特定情況下保證不亂序
硬體級別
X86 CPU級別記憶體屏障
sfence
store fence 在sfence指令前的寫操作必須在sfence指令后的寫操作前完成lfence
load fence 在lfence指令前的讀操作必須在lfence指令后的讀操作前完成mfence
mixed fence 在mfence指令前的讀寫操作必須在mfence指令后的讀寫操作前完成CPU原子指令
如x86上的”lock …” 指令是一個Full Barrier，執行時會鎖住記憶體子系統來確保執行順序，甚至跨多個CPU總結： Software Locks通常使用了記憶體屏障或原子指令來實作變數可見性和保持程式順序
JVM級別
JSR113規范規定了4種記憶體屏障
LoadLoad屏障
對于陳述句Load1;LoadLoad;Load2，在Load2及后續讀取指令要讀取的資料被訪問前，保證Load1要讀取的資料被讀取完畢StoreStore屏障
對于陳述句Store1;StoreStore;Store2,在Store2及后續寫操作執行前，保證Store1的寫入操作對其它處理器可見LoadStore屏障
對于陳述句Load1;StoreStore;Store2,在Store2及后續寫操作被刷出前，保證Load1要讀取的資料被讀取完畢StoreLoad屏障
對于陳述句Store1;StoreStore;Load2,在Load2及后續讀取指令要執行前，保證Store1的寫入操作對其它處理器可見
sychronized/volatile在位元組碼、JVM、硬體OS層面實作細節
- sychronized
位元組碼層面
sychronized m() : AccessFlag : ACC_VOLATILE
sychronized(this){} : monitorenter monitorexit monitorenter
JVM層面
C/C++ 呼叫作業系統的同步操作
硬體OS層面
X86 : lock cmpxchg / xxx
-volatile
位元組碼層面
AccessFlag : ACC_VOLATILEJVM層面
volatile記憶體區域都加屏障
StoreStoreBarrier volatile 寫操作 StoreLoadBarrier
? LoadLoadBarrier ? volatile 讀操作 ? LoadStoreBarrier
硬體OS層面
windows lock 指令實作 或是 MESI實作
面試new Object() 6連問
-
1.解釋物件的創建程序
該問題結合上篇博客：JVM系列【3】Class檔案加載程序不難回答出來，
class loading
class linking (vertification prepraration resolution)
class initiazing
new 申請記憶體空間
成員變數賦初始值
呼叫構造方法
:成員變數賦初始值；執行構造方法陳述句，super()父類構造， -
2.物件在記憶體中的存盤布局
物件在記憶體中布局分普通物件和陣列物件，
普通物件4部分：物件頭markword(8位元組)、ClassPointer指標(4或8位元組)、實體資料、padding對齊為8的倍數，
陣列物件5部分，和普通物件類似，但中間是陣列長度4位元組和具體的陣列資料，
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3.物件頭具體包括什么
物件頭markword(8位元組)具體內容和物件鎖狀態有關系，其中最高位2位是鎖狀態中，最低3位用作鎖標志位，中間4位是GC年齡，如下，
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4.物件怎么定位
通過句柄池和直接指標，具體參考：訪問物件兩種方式--句柄和直接指標
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5.物件怎么分配？
物件的分配其實和垃圾回收GC有關系，后續總結GC詳細講，
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6.Object o = new Object() 在記憶體中的占用多少個位元組
16個位元組，根據第2點的記憶體布局可以算出，
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