深入JVM内核——原理、诊断与优化

偏向锁

1、大部分是没有竞争的情况，所以通过偏向锁来提高性能
2、即锁会偏向与当前占有锁的线程
3、将对象头Mark的标记设置为偏向，并将占有锁线程ID写入对象头Mark
4、当其他线程请求相同的锁时，偏向模式结束
5、-XX:+UseBiasedLocking
-默认启动

轻量级锁

1、比普通锁高一个级别，快速锁定方法
2、如果对象没有被锁定
–将对象的Mark指针保存到锁对象
–将对象设置为指向锁的指针（在线程栈空间中）

自旋锁

1、当竞争存在时，如果线程可以很快获得锁，那么可以不在OS层挂起线程（性能损耗严重），让线程做几个空操作（自旋转）
2、1.7中，内置默认开启自旋锁
3、如果同步块很长，自旋失败，会减低系统性能
4、如果同步块很短，自旋成功，节省线程挂起时间，提高性能

以上三种锁是内置于JVM中的获得锁（不是Java语言层面的）的优化方法和获得锁的步骤

偏向锁 -> 轻量级锁 -> 自旋锁 -> 普通锁
上面意思是首先尝试获得偏向锁，然后在也可尝试轻量级锁，两种失败了就尝试自旋锁，如果自旋锁也失败，就尝试普通锁了

ClassLoader默认设计模式-协同工作

1、（从App ClassLoader）自底向上检查类是否已经加载
2、（Bootstrap ClassLoader）自顶向下尝试加载类

1、方法区（由JVM维护）
保存装载的类信息
* 类型的常量池
* 字段，方法信息
* 方法字节码
通常和永久区联系在一起（保存相对稳定的信息）

2、堆内存（全局共享）
与程序开发密切相关
3、Java栈（线程私有）
栈由一系列帧组成（也可以叫帧栈）
每一个方法调用创建一个帧，并压入栈

（1）Java栈——局部变量表，包含参数和局部变量

局部变量表就一个帧
（2）Java栈——操作数栈
因为Java没有寄存器，所有参数传递使用操作栈

（2）Java栈——栈上分配
* 小对象（一般几十个bytes），在没有逃逸的情况下，可以直接分配在栈上
* 直接分配在栈上，可以直接自动回收，减轻GC压力
* 大对象或逃逸对象无法栈分配

　问题：为了能让递归方法调用的次数更多一些，应该怎么做呢？
　后来人们发现，对于该递归而言，一些压栈操作并无必要，递归中的子问题规模几乎不变，每次只减去了1或者2。如果画一个递归树，会发现很多相同的子树！！！说明该实现浪费了很多内存和时间，当解决Fn-1问题时，计算了Fn-2和Fn-3，解决Fn问题时，计算了Fn-1和Fn-2，实际上我只需要计算一次Fn-2就ok了。优化——使用自底向上的算法：线性递归

JVM内存模型
* 每一个线程有一个工作内存和主内存
* 工作内存存放主存中变量的值的拷贝
可见性
* 一个线程修改了变量，其他线程可以立即知道
保证可见性的方法
* volatile
* synchronized（ublock之前，写变量值回主存）
* final（一旦初始化完成，其他线程就可见）
有序性
* 在本线程，操作是有序的
* 在线程外观察，操作都是无序的（指令重排 或 主内存同步延时）

在reader（）中即使flag是true，也不能保证a=1，因为在另一个线程（线程外），操作是无序的，flag=true也可以执行先于a=1

用锁来保证线程安全，在线程外，操作是无序的，但这没关系，因为该线程获得锁，其他线程进不来，要等其全部操作都执行完才可以执行

解释运行（读一句执行一句）
编译运行（将字节码编译成机器码，直接执行机器码）

Stop-The-World
* Java一种全局暂停的现象
* 全局停顿，所有Java代码停止，native代码可以执行，但不能和JVM交互
* 多半由于GC引起（还有可能是Dump线程、死锁检查、堆Dump）