java

• 簡述

• java基礎

• jvm

• java環境搭建

簡述

什么是java？

java是一門面向對象的編程語言，具有簡單性、面向對象、分布式、健壯性、安全性、平臺獨立與可移植性、多線程、動態性等特點，特別是可移植性，java所有的代碼都需要在一個特定的虛擬環境中實現，所以可移植性方面非常好，一次編譯，永久使用。

java可以做到什么？

Java可以編寫桌面應用程序、Web應用程序、分布式系統和嵌入式系統應用程序等。

java基礎

java組件結構

java根據組件的不同，大致可分為三類：

java2 se：java 2 Standard Edition(標準版)，組件主要為JDK，支持桌面應用程序編程。
java2 ee：java 2 Enterprise Edition(企業版)，組件為JDK加上web容器組成，可以視為是se的升級版，主要用于動態網頁程序開發。  
java2 me：java 2 mobile Edition(移動版)，組件為JDK加上mobile容器組成，可以視為是se的升級版，主要用于移動端的程序開發。

jdk

JDK是jiva的基礎開發工具包，是整個java開發的核心，不管是向上擴展的ee me都是以jdk為核心，jdk主要包含了jvm，java的工具，java的基礎類庫。

java2 ee

java2ee是java的web開發包的范式規定，定義了java2ee需要包含java2se的所有內容并且增添了serverlet，JDBC，EJB，JMX，JSP等一眾組件，并且基于這個范式，有眾多的商業版和開源版實現軟件。

serverlet (Server Applet)：允許在java代碼中嵌入html代碼。
JDBC (Java Database Connectivity)：提供連接各種關系型數據庫的統一API。
EJB (Enterprise JavaBeans)：創建，部署，跨平臺管理的java組件。
JMX (Java Management Extensions)：為應用程序，系統植入管理功能的工具。
JSP (Java Server Pages）:是一種簡化的serverlet，通過在html中嵌入java程序段來實現動態網頁的開發，但實際上是通過JAVA2ee的轉換器實現的。

關于JSP與serverletL：
    JSP的代碼會被服務端給翻譯成serverlet的形式，之后才會去編譯成類放在JVM上運行。

java2 ee 的實現：
    商業：                        開源：
          Websphere                     Tomcat
          Weblogic                     Jetty
          oc4j                       Resin
          JBoss

編程的名詞解釋

對象(Object):在內存上一段有意義的區域，是類的一個實例。
類(Class)：是具有共同特征的對象的集合。
方法(method）：是對象能實現的一個操作，一個動作。

java代碼的運行流程

source code -> 編譯(compile) -> class -> class load -> jvm -> OK

在java中，所有的程序都是通過類調用的方式來運行，包括對庫調用也是使用的調用類庫來實現的，并且所有的程序都是運行在java虛擬機上，所以才能做到一次編譯，到處運行。

linux中的環境變量

JAVA_HOME : 需要在linux中自行設定此變量，很多JAVA應用程序都會去通過這個變量去尋找java的程序路徑。

jvm

jvm是jdk中不可缺少的一環，jvm提供了java程序的運行環境，才使得做到一次編譯，到處運行。

運行時區域：

JVM運行時，也會占據內存空間，我們稱這段空間為 jvm的運行時區域：

方法區：存放jvm中的靜態變量，常量，方法等。
java堆(heap)：主要存放對象的區域，也是GC的主要工作區，更替速度快。
java棧(stack)：存放了java中的局部變量和局部變量表等信息。
pc計數器：存放了代碼執行到的行數和指向下一行代碼的指針，"類似"于cpu的指令指針寄存器的效用。
本地方法棧(stack)：存放了本地主機中的局部變量和變量表信息。

heap區域

jvm的運行時區域中，heap區是占據了最大的空間并且也是GC垃圾處理器的主要工作區域，因為heap中存放了所有的對象，并且對象的更替十分平凡。
heap區主要分為三代，年輕代，老年代和持久代，根據對象的存活時間來劃分：

young：年輕代，共分為三部分。
    eden：存放了新生的對象。
    from：當產生了新的對象時，原來的新生對象如果存活就會被移動到這個區域中。
    to：前兩個都有垃圾需要清理時，繼續存活的對象就會被移動到這個區域中。

tenured：老年代，當年輕代中來回移動的數據集合中，有一個數據存活時間達到指定程度就會將其移動到老年代中，并標識成為長期的一個對象，不會被輕易清理。

perm：永久代，之中的對象永遠不會被清理。

reserved：預留空間，每一個代中都會有這個區域，當heap初始時，并不會分配給每個區域所有的空間，而是會隨著使用量來慢慢增加至最大值。

young中之所以要存在三個區域，是因為要提供其中的對象的相互移動，to和from區域一定會有一個區域不處于GC狀態，所以，當其他兩個區域出現GC時，就會將還存活的對象移動到沒有GC的區域中(不會是eden區)，并且會根據存活時間來判斷是否已經達到了老年代的移動資格，GC是非常重要的一環。

young中的對象活動非常頻繁，所以對比老年代，年輕代產生了大量的對象，但是很少會存活到老年代，所以年輕代會產生大量的垃圾需要清理。

GC

新生代回收： 
        minor GC
    回收過程：
        1.當eden中產生垃圾后，先將存活的對象放入to區，并清理eden區。
        2.存放了新生對象的eden區和to區產生新的垃圾，就會將所有存活對象放入from區，并清理其他兩個區。
        3.當繼續存放了新生對象的eden區和from產生垃圾時，就會將所有存活對象重新放入to區，并清理其他區。
        4.如此循環，直到其中有堅強的依然存活的對象存活時間達到標準后，才會將那個對象單獨拉出來放入老年代，其他行為繼續進行。



老年代回收：
        major GC (Full GC)
    回收過程：
        1.先遍歷老年代，將所有的垃圾mark一下。
        2.之后再去將所有已經標記的對象打包歸檔一塊兒清除。

會產生的問題：

由于GC不會同步進行，而是在相同時間差才清理一次，所以如果垃圾非常多，一次清理的量也會非常大，這樣就會占用大量的進程資源，導致所有java進程都被GC給占用了，導致其他的java進程暫時停頓無法運行，就會有那么一段時間的stop.

特別是老年代的GC處理，要通過遍歷老年代并標記后才會去歸檔打包清理，更加消耗進程資源，所以當產生了major GC后，系統卡殼的情況就會非常明顯。

jvm參數

-XMX                    所有的young和tenured的max空間總和。
-XMS                    young和tenured的初始空間總和。
-XX:NewSize            新生代的初始空間和。
-XX:MaxNewSize        新生代的MAX空間和。
-XX:Permsize            持久代的初始空間和。
-XX:MaxPermSize        持久代的max空間和。
...
更多參數可以查閱文檔。

jvm的參數通過java命令行來傳遞，如

/usr/local/jdk/bin/java -Dresin.home=/usr/local/resin -server -Xms1800M -Xmx1800M  -XX:PermSize=300M -XX:MaxPermSize=300M

jvm的性能監控

jps    
jstack [option] PID
jmap
jhat
jstat

GUI：jconsole jvisualvm

java環境搭建

# yum install jdk-release.rpm   可以通過直接下載安裝jdk包或者通過yum命令去yum倉庫中下載安裝，centos6和7的base源中提供了openjdk的版本。
# echo "export JAVA_HOME=/usr/java/latest"    >  /etc/profile.d/java.sh        設置JAVA環境變量
# . /etc/profile.d/java.sh        重讀文件。

如果需要其他版本的jdk，可以自行去net搜索安裝即可。