JVM 史上最佳入門指南
本文轉載自公眾號：王磊的部落格
提到Java虛擬機器（JVM），可能大部分人的第一印象是“難”，但當讓我們真正走入“JVM世界”的時候，會發現其實問題並不像我們想象中的那麼複雜。唯一真正令我們恐懼的，其實是恐懼本身。而作為整個JVM系列的首篇，本文將帶你解除剛開始學習JVM時的種種疑惑。比如：什麼是JVM？為什麼學習JVM？怎麼有效的學習JVM？帶著以上的這些問題，讓我們一起走入JVM的世界吧。
一、什麼是JVM？
JVM簡介：JVM是Java Virtual Machine的縮寫，中文翻譯為Java虛擬機器，是一種用於計算裝置的規範，它是一個虛構出來的計算機，是通過在實際的計算機上模擬模擬各種計算機功能來實現的。簡單來說JVM是用來解析和執行Java程式的。
Java有一個非常重要的特點“平臺的無關性”，就是使用JVM實現的。Java語言只需要生成Jvm上執行的目的碼（位元組碼），就可以在多種平臺上不加修改地執行，因為JVM本身遮蔽了與具體平臺相關的資訊，使得Java能夠“一次編譯，到處執行”。
二、為什麼要學習JVM？
學習JVM無外乎以下幾個原因：
1、 程式調優
不同的程式（業務場景）需要不同的Jvm配置，比如設定不同的垃圾收集器、設定新生代和老生帶的記憶體配置和佔比等，不同的配置對於程式的執行有著千差萬別的影響。而Jvm預設的配置只能保證程式能夠“執行”，而想要“很好的執行”甚至是“更好的執行”，就是學習Jvm最主要的因素之一。
2、 排查程式執行問題
有些程式可能在線上使用的時候會遇到各種各樣的問題，而這些問題通常都是致命的，比如記憶體溢位，死鎖導致的程式執行緩慢等，而這些問題在開發和小量併發測試階段是很容易被忽略的缺陷，所以學習好了Jvm才能在關鍵的時候，臨危不亂幫你掃除系統中的“頑疾”。
3、 掌握了程式執行的根本和原理
也就是很多人說的：不但要“知其然”，還要“知其所以然”。
4、 規避寫程式碼時候的一些錯誤
比如避免過載可變長引數的呼叫（後面文章會給出具體的案例）。
5、 應付面試
不得不說這也是很多人學習的目的之一，當然這也是積極的推動力，如果你明白“鯰魚效應”的話。
6、 掌握了其他語言的通用機制
JVM還有一個強大之處是，它不止可以執行Java程式，還可以執行Scala、Clojure、Groovy，以及時下熱門的 Kotlin，學習JVM便可以瞭解這些語言的通用機制，甚至於讓這些語言共享生態系統。
三、怎麼有效的學習JVM？
以上了解了學習JVM的種種好處，但是怎麼有效的學習JVM呢？有人可能一看到“JVM”或者“Java虛擬機器”這幾個字就懵了，不知道它是啥，更別說要怎麼學了。而本小節就是要教大家怎麼有效的學JVM，把JVM做一個知識點的劃分。可以說，掌握了以下列舉的知識點，就是掌握了整個JVM。
JVM的知識點，分為如下幾個：
1、 JVM的組成
只有瞭解了JVM的組成部分，才能算的上真正的瞭解了JVM，JVM的組成5個部分：堆、虛擬機器棧、本地方法棧、程式計數器、方法區，後面文章會分別介紹5個部分的具體用途。
2、 多種垃圾回收演算法
Jvm中有很多垃圾回收演算法，不同的演算法優缺點也各不相同，比如：標記清除演算法和複製演算法、標記清楚演算法會產生多種空間碎片、複製演算法把記憶體分為兩塊，效能雖然很好但是每次只能使用一塊，又浪費了記憶體的空間，那有沒有相對完美的演算法呢？答案肯定是有的，由於篇幅的原因，後面文章會詳細講解。
3、 多種垃圾收集器
Jvm的垃圾收集器有很多，比如最早版本的序列收集器Serial，發展歷史最悠久的收集器，它是採用複製演算法的新生代收集器，它是一個單執行緒收集器，它在進行垃圾收集時，必須暫停其他所有的工作執行緒，直至Serial收集器收集結束為止（“Stop The World”）。還有CMS（Concurrent Mark Sweep）收集器是一種以獲取最短回收停頓時間為目標的收集器；還有比較前沿的G1（Garbage-First）收集器等。
學習這些收集器，一方面是為自己程式配置合適的收集器，另一方面是每個收集器的設定引數都不相同，學習了這些收集器的配置之後，可以為程式設定最優的執行匹配引數。
4、 JVM分析工具
Jvm的分析工具用於排查程式執行的缺陷，找出程式的問題所在，從而保證程式的穩定執行，Jvm分析器分為：命令列工具（官方稱之為實驗性質的工具，但穩定性是不容置疑的），還有檢視分析工具，前者當然優於後者，但後者是建立在前者的基礎上的，本系列後面會詳細的把每個工具進行深入的講解。
5、 Java類載入機制
Java類載入機制，講的是Java的類在Jvm中的載入以及執行機制，對於認識Java是怎麼執行的有著非常大的幫助，這也是學習Java非常有趣的一點，你可以看到Java執行的整個過程，是完全透明化的，給人一種“掌控感”，這是Java語言天生支援的，所以會覺得Java這門語言很有趣。
6、 JVM常用優化配置
學習Jvm收益最大的其實就是，使用Jvm的這些常用配置，讓你的程式執行的更高效，所以對於這方面的學習是必不可少的。
四、總結
本文帶領大家對Jvm整體的印象有了初步的認識，我們明白了Jvm的學習能帶給我們的收益，以及Jvm該如何學習，而這些問題恰好是剛開始學習Jvm 時最大的障礙。萬事開頭難，好的開始是成功的一半，恭喜你學習了Java領域中一項不可或缺的技能，如果覺得本文不錯，歡迎轉發到朋友圈或分享給你的朋友。
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