java

• 简述

• java基础

• jvm

• java环境搭建

简述

什么是java？

java是一门面向对象的编程语言，具有简单性、面向对象、分布式、健壮性、安全性、平台独立与可移植性、多线程、动态性等特点，特别是可移植性，java所有的代码都需要在一个特定的虚拟环境中实现，所以可移植性方面非常好，一次编译，永久使用。

java可以做到什么？

Java可以编写桌面应用程序、Web应用程序、分布式系统和嵌入式系统应用程序等。

java基础

java组件结构

java根据组件的不同，大致可分为三类：

java2 se：java 2 Standard Edition(标准版)，组件主要为JDK，支持桌面应用程序编程。
java2 ee：java 2 Enterprise Edition(企业版)，组件为JDK加上web容器组成，可以视为是se的升级版，主要用于动态网页程序开发。  
java2 me：java 2 mobile Edition(移动版)，组件为JDK加上mobile容器组成，可以视为是se的升级版，主要用于移动端的程序开发。

jdk

JDK是jiva的基础开发工具包，是整个java开发的核心，不管是向上扩展的ee me都是以jdk为核心，jdk主要包含了jvm，java的工具，java的基础类库。

java2 ee

java2ee是java的web开发包的范式规定，定义了java2ee需要包含java2se的所有内容并且增添了serverlet，JDBC，EJB，JMX，JSP等一众组件，并且基于这个范式，有众多的商业版和开源版实现软件。

serverlet (Server Applet)：允许在java代码中嵌入html代码。
JDBC (Java Database Connectivity)：提供连接各种关系型数据库的统一API。
EJB (Enterprise JavaBeans)：创建，部署，跨平台管理的java组件。
JMX (Java Management Extensions)：为应用程序，系统植入管理功能的工具。
JSP (Java Server Pages）:是一种简化的serverlet，通过在html中嵌入java程序段来实现动态网页的开发，但实际上是通过JAVA2ee的转换器实现的。

关于JSP与serverletL：
    JSP的代码会被服务端给翻译成serverlet的形式，之后才会去编译成类放在JVM上运行。

java2 ee 的实现：
    商业：                        开源：
          Websphere                     Tomcat
          Weblogic                     Jetty
          oc4j                       Resin
          JBoss

编程的名词解释

对象(Object):在内存上一段有意义的区域，是类的一个实例。
类(Class)：是具有共同特征的对象的集合。
方法(method）：是对象能实现的一个操作，一个动作。

java代码的运行流程

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

在java中，所有的程序都是通过类调用的方式来运行，包括对库调用也是使用的调用类库来实现的，并且所有的程序都是运行在java虚拟机上，所以才能做到一次编译，到处运行。

linux中的环境变量

JAVA_HOME : 需要在linux中自行设定此变量，很多JAVA应用程序都会去通过这个变量去寻找java的程序路径。

jvm

jvm是jdk中不可缺少的一环，jvm提供了java程序的运行环境，才使得做到一次编译，到处运行。

运行时区域：

JVM运行时，也会占据内存空间，我们称这段空间为 jvm的运行时区域：

方法区：存放jvm中的静态变量，常量，方法等。
java堆(heap)：主要存放对象的区域，也是GC的主要工作区，更替速度快。
java栈(stack)：存放了java中的局部变量和局部变量表等信息。
pc计数器：存放了代码执行到的行数和指向下一行代码的指针，"类似"于cpu的指令指针寄存器的效用。
本地方法栈(stack)：存放了本地主机中的局部变量和变量表信息。

heap区域

jvm的运行时区域中，heap区是占据了最大的空间并且也是GC垃圾处理器的主要工作区域，因为heap中存放了所有的对象，并且对象的更替十分平凡。
heap区主要分为三代，年轻代，老年代和持久代，根据对象的存活时间来划分：

young：年轻代，共分为三部分。
    eden：存放了新生的对象。
    from：当产生了新的对象时，原来的新生对象如果存活就会被移动到这个区域中。
    to：前两个都有垃圾需要清理时，继续存活的对象就会被移动到这个区域中。

tenured：老年代，当年轻代中来回移动的数据集合中，有一个数据存活时间达到指定程度就会将其移动到老年代中，并标识成为长期的一个对象，不会被轻易清理。

perm：永久代，之中的对象永远不会被清理。

reserved：预留空间，每一个代中都会有这个区域，当heap初始时，并不会分配给每个区域所有的空间，而是会随着使用量来慢慢增加至最大值。

young中之所以要存在三个区域，是因为要提供其中的对象的相互移动，to和from区域一定会有一个区域不处于GC状态，所以，当其他两个区域出现GC时，就会将还存活的对象移动到没有GC的区域中(不会是eden区)，并且会根据存活时间来判断是否已经达到了老年代的移动资格，GC是非常重要的一环。

young中的对象活动非常频繁，所以对比老年代，年轻代产生了大量的对象，但是很少会存活到老年代，所以年轻代会产生大量的垃圾需要清理。

GC

新生代回收： 
        minor GC
    回收过程：
        1.当eden中产生垃圾后，先将存活的对象放入to区，并清理eden区。
        2.存放了新生对象的eden区和to区产生新的垃圾，就会将所有存活对象放入from区，并清理其他两个区。
        3.当继续存放了新生对象的eden区和from产生垃圾时，就会将所有存活对象重新放入to区，并清理其他区。
        4.如此循环，直到其中有坚强的依然存活的对象存活时间达到标准后，才会将那个对象单独拉出来放入老年代，其他行为继续进行。



老年代回收：
        major GC (Full GC)
    回收过程：
        1.先遍历老年代，将所有的垃圾mark一下。
        2.之后再去将所有已经标记的对象打包归档一块儿清除。

会产生的问题：

由于GC不会同步进行，而是在相同时间差才清理一次，所以如果垃圾非常多，一次清理的量也会非常大，这样就会占用大量的进程资源，导致所有java进程都被GC给占用了，导致其他的java进程暂时停顿无法运行，就会有那么一段时间的stop.

特别是老年代的GC处理，要通过遍历老年代并标记后才会去归档打包清理，更加消耗进程资源，所以当产生了major GC后，系统卡壳的情况就会非常明显。

jvm参数

-XMX                    所有的young和tenured的max空间总和。
-XMS                    young和tenured的初始空间总和。
-XX:NewSize            新生代的初始空间和。
-XX:MaxNewSize        新生代的MAX空间和。
-XX:Permsize            持久代的初始空间和。
-XX:MaxPermSize        持久代的max空间和。
...
更多参数可以查阅文档。

jvm的参数通过java命令行来传递，如

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

jvm的性能监控

jps    
jstack [option] PID
jmap
jhat
jstat

GUI：jconsole jvisualvm

java环境搭建

# yum install jdk-release.rpm   可以通过直接下载安装jdk包或者通过yum命令去yum仓库中下载安装，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        设置JAVA环境变量
# . /etc/profile.d/java.sh        重读文件。

如果需要其他版本的jdk，可以自行去net搜索安装即可。