大纲 Java 内存模型 Java 程序内存运行分析 Java 内存管理建议 Java 应用与开发 Java 内存模型与分配机制 王晓东 wangxiaodong@ouc.edu.cn 中国海洋大学 September 30, 2018 大纲 Java 内存模型 Java 程序内存运行分析 Java 内存管理建议 学习目标 1. 理解 JVM 内存模型，掌握 JVM 内存构成 2 Java 程序内存运行分析 Java 内存管理建议 大纲 Java 内存模型 Java 程序内存运行分析 Java 内存管理建议 Java 垃圾回收机制 JVM 的垃圾回收机制（GC）决定对象是否是垃圾对象，并进行 回收。 O 垃圾回收机制的特点 ▶ 垃圾内存并不是用完了马上就被释放，所以会产生内存释放 不及时的现象，从而降低内存的使用效率。而当程序庞大的 时候，这种现象更为明显。 ▶

Nacos 寻址机制 56 Nacos 服务发现模块 63 Nacos 注册中心的设计原理 63 Nacos 注册中心服务数据模型 80 Nacos 健康检查机制 89 Nacos 配置管理模块 97 配置⼀致性模型 97 Nacos ⾼可⽤设计 100 Nacos 高可用设计 100 Nacos 鉴权插件 103 Nacos 账号权限体系 103 Nacos 认证机制 110 Nacos 19 > Nacos 架构 内核层  插件机制：实现三个模块可分可合能力，实现扩展点 SPI 机制，用于扩展自己公司定制。  事件机制：实现异步化事件通知，SDK 数据变化异步通知等逻辑，是 Nacos 高性能的关键部分。  日志模块：管理日志分类，日志级别，日志可移植性（尤其避免冲突），日志格式，异常码+帮 助文档。  回调机制：SDK 通知数据，通过统⼀的模式回调用户处理。接口和数据结构需要具备可扩展性。  容量管理：管理每个租户，分组下的容量，防止存储被写爆，影响服务可用性。  流量管理：按照租户，分组等多个维度对请求频率，长链接个数，报文大小，请求流控进行控制。  缓存机制：容灾目录，本地缓存，Server 缓存机制，是 Nacos 高可用的关键。  启动模式：按照单机模式，配置模式，服务模式，DNS 模式模式，启动不同的模块。  ⼀致性协议：解决不同数据，不同⼀致性要求情况下，不同⼀致性要求，是

Filters 默认过滤器 10.4. Session Management 10.5. JSP Tag Library IV. Auxiliary Support 辅助支持 11. Caching 缓存 12. Concurrency & Multithreading 并发与多线程 13. Testing 测试 14. Custom Subjects 自定义 Subject V. Integration Webapp Tutorial 初学者web应用教程 22. Application Security With Apache Shiro 用Shiro保护你的应用安全 23. CacheManager 缓存管理 24. Apache Shiro Cryptography Features 加密功能 Apache Shiro 1.2.x Reference Manual 中文翻译 3 apache-shiro-1 还有其他的功能来支持和加强这些不同应用环境下安全领域的关注点。特别是对以下的功能 支持： Web支持：Shiro 提供的 web 支持 api ，可以很轻松的保护 web 应用程序的安全。 缓存：缓存是 Apache Shiro 保证安全操作快速、高效的重要手段。 并发：Apache Shiro 支持多线程应用程序的并发特性。 测试：支持单元测试和集成测试，确保代码和预想的一样安全。 "Run

也提供了额外的功能来支持和加强在不同环境下所关注的方面，尤其是以下这些：  Web Support：Shiro 的 web 支持的 API 能够轻松地帮助保护 Web 应用程序。  Caching：缓存是 Apache Shiro 中的第一层公民，来确保安全操作快速而又高效。  Concurrency：Apache Shiro 利用它的并发特性来支持多线程应用程序。  Testin 但这是一个相当简单的应用程序。你可能已经问过你自己，“如果我不想使用 INI 用户帐户，而是要连接到一个更 复杂的用户数数据源，该怎么办呢？”。 要回答这个问题，需要对 Shiro 的架构和支持的配置机制有更深一些的理解。我们下面将涉及到 Shiro 的架构。 Apache Shiro Architecture Apache Shiro 的设计目标是通过直观和易于使用来简化应用程序安全。Shiro Authorizer(org.apache.shiro.authz.Authorizer) Authorizer 是负责在应用程序中决定用户的访问控制的组件。它是一种最终判定用户是否被允许做某事的机制。 与 Authenticator 相似，Authorizer 也知道如何协调多个后台数据源来访问角色恶化权限信息。Authorizer 使用 该信息来准确地决定用户是否被允许执行给定的动作。

...................................................................................... 66 第八章 拦截器机制 .................................................................................................. .................... 101 第十一章 缓存机制 .................................................................................................................. 103 REALM 缓存 ................................ .................................................................................... 104 SESSION 缓存 ..................................................................................................

3 列表 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78 4.4 内存与缓存 * . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83 4.5 小结 . . . . . 如果感觉以下内容理解困难，可以在读完“栈”章节后再来复习。 那么，迭代和递归具有什么内在联系呢？以上述递归函数为例，求和操作在递归的“归”阶段进行。这意味 着最初被调用的函数实际上是最后完成其求和操作的，这种工作机制与栈的“先入后出”原则异曲同工。 事实上，“调用栈”和“栈帧空间”这类递归术语已经暗示了递归与栈之间的密切关系。 1. 递：当函数被调用时，系统会在“调用栈”上为该函数分配新的栈帧，用于存储函数的局部变量、参数、 编号，确保每个内存空间都有唯一的内存地址。有了这些地址，程序便可以访问内存中的数据。 图 3‑2 内存条、内存空间、内存地址 � 值得说明的是，将内存比作 Excel 表格是一个简化的类比，实际内存的工作机制比较复杂，涉 及地址空间、内存管理、缓存机制、虚拟内存和物理内存等概念。 内存是所有程序的共享资源，当某块内存被某个程序占用时，则无法被其他程序同时使用了。因此在数据结 构与算法的设计中，内存资源是一个重要的考虑因素

3 列表 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78 4.4 内存与缓存 * . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83 4.5 小结 . . . . . 如果感觉以下内容理解困难，可以在读完“栈”章节后再来复习。 那么，迭代和递归具有什么内在联系呢？以上述递归函数为例，求和操作在递归的“归”阶段进行。这意味 着最初被调用的函数实际上是最后完成其求和操作的，这种工作机制与栈的“先入后出”原则异曲同工。 事实上，“调用栈”和“栈帧空间”这类递归术语已经暗示了递归与栈之间的密切关系。 1. 递：当函数被调用时，系统会在“调用栈”上为该函数分配新的栈帧，用于存储函数的局部变量、参数、 。有了这些地址，程序便可以访问内存中的数据。 图 3‑2 内存条、内存空间、内存地址 Tip 值得说明的是，将内存比作 Excel 表格是一个简化的类比，实际内存的工作机制比较复杂，涉及地址 空间、内存管理、缓存机制、虚拟内存和物理内存等概念。 内存是所有程序的共享资源，当某块内存被某个程序占用时，则无法被其他程序同时使用了。因此在数据结 构与算法的设计中，内存资源是一个重要的考虑因素

3 列表 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78 4.4 内存与缓存 * . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83 4.5 小结 . . . . . 如果感觉以下内容理解困难，可以在读完“栈”章节后再来复习。 那么，迭代和递归具有什么内在联系呢？以上述递归函数为例，求和操作在递归的“归”阶段进行。这意味 着最初被调用的函数实际上是最后完成其求和操作的，这种工作机制与栈的“先入后出”原则异曲同工。 事实上，“调用栈”和“栈帧空间”这类递归术语已经暗示了递归与栈之间的密切关系。 1. 递：当函数被调用时，系统会在“调用栈”上为该函数分配新的栈帧，用于存储函数的局部变量、参数、 。有了这些地址，程序便可以访问内存中的数据。 图 3‑2 内存条、内存空间、内存地址 Tip 值得说明的是，将内存比作 Excel 表格是一个简化的类比，实际内存的工作机制比较复杂，涉及地址 空间、内存管理、缓存机制、虚拟内存和物理内存等概念。 内存是所有程序的共享资源，当某块内存被某个程序占用时，则通常无法被其他程序同时使用了。因此在数 据结构与算法的设计中，内存资源是一个重要的考虑

December 24, 2018 大纲 反射 类的加载、连接和初始化 类加载器 使用反射生成并操作对象 本节习题 学习目标 1. 理解什么是反射机制，通过常见场景认识反射的作用。 2. 掌握类的加载、连接和初始化概念。 3. 理解类加载器及类加载机制。 4. 掌握使用反射生成并操作对象的方法。 大纲 反射 类的加载、连接和初始化 类加载器 使用反射生成并操作对象 本节习题 大纲 反射 大纲 反射 类的加载、连接和初始化 类加载器 使用反射生成并操作对象 本节习题 反射机制 ▶ 程序运行时，允许改变程序结构或变量类型，这种语言称为 动态语言。从这个观点看，Perl、Python、Ruby 是动态语 言，C++、Java、C# 不是动态语言。 ▶ 但是 Java 有着一个非常突出的动态相关机制：反射 （Reflection），可以于运行时加载、探知、使用编译期间完 全未知的类。换句话说，Java 设值、或唤起调用其 methods。 大纲 反射 类的加载、连接和初始化 类加载器 使用反射生成并操作对象 本节习题 反射机制 ▶ 反射机制是 Java 语言在运行时所拥有的一项自观能力。通 过这种能力可以彻底的了解自身的情况为下一步的动作做准 备。 ▶ 反射机制是在运行状态（而不是编译状态）时： ▶ 判断任意一个对象所属的类； ▶ 构造任意一个类的对象； ▶ 判断任意一个类所具有的成员变量和方法（通过反射甚至可

. . 4 1.1.2 Java 技术的特点 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 1.2 Java 平台核心机制 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 1.3 Java 开发环境 . . . . . . . . . 5 课后习题 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57 6 Java 内存模型与分配机制 58 6.1 Java 内存模型 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59 6.1.1 Java 6.3 Java 内存管理建议 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65 6.3.1 Java 垃圾回收机制 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65 6.3.2 JVM 内存溢出和参数调优 . . . . . . . . . .