本篇是关于JVM内存的详细分析。网上有很多关于JVM内存结构的分析以及图片，但是由于不是一手的资料亦或是人云亦云导致有很错误，造成了很多误解；并且，这里可能最容易混淆的是一边是JVMSpecification的定义，一边是HotspotJVM的实际实现，有时候人们一些部分说的是JVMSpecification，一部分说的是Hotspot实现，给人一种割裂感与误解。本篇主要从Hotspot实现出发，以Linuxx86环境为主，紧密贴合JVM源码并且辅以各种JVM工具验证帮助大家理解JVM内存的结构。但是，本篇仅限于对于这些内存的用途，使用限制，相关参数的分析，有些地方可能比较深入，有些地方可能需
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本文基于OpenJDK11以上的版本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（DoubleCheckLocking）程序实例来帮助大家消除这个误解。首先有这样一个程序,我们想实现一个单例值，只有第一次调用的时候初始化，并且有多线程会访问这个单例值，那么我们会有：getValue的实现就是经典的DCL写法。在Java内存模型的限制下，这个ValueHolder有两
本篇文章参考了大量文章，文档以及论文，但是这块东西真的很繁杂，我的水平有限，可能理解的也不到位，如有异议欢迎留言提出。本系列会不断更新，结合大家的问题以及这里的错误和疏漏，欢迎大家留言如果你喜欢单篇版，请访问：全网最硬核Java新内存模型解析与实验单篇版（不断更新QA中）如果你喜欢这个拆分的版本，这里是目录：全网最硬核Java新内存模型解析与实验-1.什么是Java内存模型全网最硬核Java新内存模型解析与实验-2.原子访问与字分裂全网最硬核Java新内存模型解析与实验-3.硬核理解内存屏障（CPU+编译器）全网最硬核Java新内存模型解析与实验-4.Java新内存访问方式与实验全网最硬核Ja
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12.监控TLAB慢分配与TLAB外分配-JFR相关事件解析我们可以通过JFR来监控TLAB慢分配或者TLAB外分配事件。也就是jdk.ObjectAllocationOutsideTLAB与jdk.ObjectAllocationInNewTLAB这两个事件。jdk.ObjectAllocationOutsideTLAB和jdk.ObjectAllocationInNewTLAB这两个事件在default.jfc中(JFR默认事件采集配置)是没有开启采集的:<eventname="jdk.ObjectAllocationInNewTLAB"><setti
11.TLAB相关JVM日志解析11.1.准备JavaWhiteBoxAPI首先需要准备好JavaWhiteBoxAPI11.1.1.什么是WhiteBoxAPIWhiteBoxAPI是HotSpotVM自带的白盒测试工具，将内部的很多核心机制的API暴露出来，用于白盒测试JVM，压测JVM特性，以及辅助学习理解JVM并调优参数。WhiteBoxAPI是Java7引入的，目前Java8LTS以及Java11LTS（其实是Java9+以后的所有版本，这里只关心LTS版本，Java9引入了模块化所以WhiteBoxAPI有所变化）都是有的。但是默认这个API并没有编译在JDK之中，但是他的实现是编
10.TLAB流程常见问题Q&A这里我会持续更新的，解决大家的各种疑问10.1.为何TLAB在退还给堆的时候需要填充dummyobject主要保证GC的时候扫描高效。由于TLAB仅线程内知道哪些被分配了，在GC扫描发生时返回Eden区，如果不填充的话，外部并不知道哪一部分被使用哪一部分没有，需要做额外的检查，如果填充已经确认会被回收的对象，也就是dummyobject，GC会直接标记之后跳过这块内存，增加扫描效率。反正这块内存已经属于TLAB，其他线程在下次扫描结束前是无法使用的。这个dummyobject就是int数组。为了一定能有填充dummyobject的空间，一般TLAB大小都
9.OpenJDKHotSpotTLAB相关源代码分析如果这里看的比较吃力，可以直接看第10章，热门Q&A，里面有很多大家常问的问题9.1.TLAB类构成线程初始化的时候，如果JVM启用了TLAB（默认是启用的，可以通过-XX:-UseTLAB关闭），则会初始化TLAB。TLAB包括如下几个field（HeapWord*可以理解为堆中的内存地址）：src/hotspot/share/gc/shared/threadLocalAllocBuffer.cpp//静态全局变量staticsize_t_max_size;//所有TLAB的最大大小staticint_reserve_for_al
8.TLAB基本流程8.0.如何设计每个线程的TLAB大小之前我们提到了引入TLAB要面临的问题以及解决方式，根据这些我们可以这么设计TLAB。首先，TLAB的初始大小，应该和每个GC内需要对象分配的线程个数相关。但是，要分配的线程个数并不一定是稳定的，可能这个时间段线程数多，下个阶段线程数就不那么多了，所以，需要用EMA的算法采集每个GC内需要对象分配的线程个数来计算这个个数期望。接着，我们最理想的情况下，是每个GC内，所有用来分配对象的内存都处于对应线程的TLAB中。每个GC内用来分配对象的内存从JVM设计上来讲，其实就是Eden区大小。在最理想的情况下，最好只有Eden区满了的时候才会G
6.JVM中的期望计算EMA在上面提到的TLAB大小设计的时候，我们经常提到期望。这个期望是根据历史数据计算得出的，也就是每次输入采样值，根据历史采样值得出最新的期望值。不仅TLAB用到了这种期望计算，GC和JIT等等JVM机制中都用到了。这里我们来看一种TLAB中经常用到的EMA（ExponentialMovingAverage指数平均数）算法：EMA算法的核心在于设置合适的最小权重，我们假设一个场景：首先采样100个100（算法中的前100个是为了排除不稳定的干扰，我们这里直接忽略前100个采样），之后采样50个2，最后采样50个200，对于不同的最小权重，来看一下变化曲线。可以看出，最小
4.TLAB的生命周期TLAB是线程私有的，线程初始化的时候，会创建并初始化TLAB。同时，在GC扫描对象发生之后，线程第一次尝试分配对象的时候，也会创建并初始化TLAB。TLAB生命周期停止（TLAB声明周期停止不代表内存被回收，只是代表这个TLAB不再被这个线程私有管理）在：当前TLAB不够分配，并且剩余空间小于最大浪费空间限制，那么这个TLAB会被退回Eden，重新申请一个新的发生GC的时候，TLAB被回收。5.TLAB要解决的问题以及带来的问题与解决方案的思考TLAB要解决的问题很明显，尽量避免从堆上直接分配内存从而避免频繁的锁争用。引入TLAB之后，TLAB的设计上，也有很多值得考虑
1.观前提醒本期内容比较硬核，非常全面，涉及到了设计思想到实现原理以及源码，并且还给出了相应的日志以及监控方式，如果有不清楚或者有疑问的地方，欢迎留言。其中涉及到的设计思想主要为个人理解，实现原理以及源码解析也是个人整理，如果有不准确的地方，非常欢迎指正！提前感谢~~2.分配内存实现思路我们经常会new一个对象，这个对象是需要占用空间的，第一次new一个对象占用的空间如图00所示，我们这里先只关心堆内部的存储，元空间中的存储，我们会在另一个系列详细讨论。堆内部的存储包括对象头，对象体以及内存对齐填充，那么这块空间是如何分配的呢？首先，对象所需的内存，在对象的类被解析加载进入元空间之后，就可以在