第1周作业

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作业内容

Week01 作业题目：

1.（选做）自己写一个简单的 Hello.java，里面需要涉及基本类型，四则运行，if 和 for，然后自己分析一下对应的字节码，有问题群里讨论。

2.（必做）自定义一个 Classloader，加载一个 Hello.xlass 文件，执行 hello 方法，此文件内容是一个 Hello.class 文件所有字节（x=255-x）处理后的文件。文件群里提供。

3.（必做）画一张图，展示 Xmx、Xms、Xmn、Meta、DirectMemory、Xss 这些内存参数的关系。

4.（选做）检查一下自己维护的业务系统的 JVM 参数配置，用 jstat 和 jstack、jmap 查看一下详情，并且自己独立分析一下大概情况，思考有没有不合理的地方，如何改进。

注意：如果没有线上系统，可以自己 run 一个 web/java 项目。

5.（选做）本机使用 G1 GC 启动一个程序，仿照课上案例分析一下 JVM 情况。

操作步骤

作业1（选做）

编写代码, 根据自己的意愿随意编写, 可参考: Hello.java
编译代码, 执行命令： javac -g Hello.java
查看反编译的代码。

3.1 可以安装并使用idea的jclasslib插件, 选中 Hello.java 文件, 选择 View --> Show Bytecode With jclasslib 即可。
3.2 或者直接通过命令行工具 javap, 执行命令: javap -v Hello.class

分析相关的字节码。【此步骤需要各位同学自己进行分析】

作业2（必做）

打开 Spring 官网: https://spring.io/
找到 Projects --> Spring Initializr: https://start.spring.io/
填写项目信息, 生成 maven 项目; 下载并解压。
Idea或者Eclipse从已有的Source导入Maven项目。
从课件资料中找到资源 Hello.xlass 文件并复制到 src/main/resources 目录。
编写代码，实现 findClass 方法，以及对应的解码方法
编写main方法，调用 loadClass 方法；
创建实例，以及调用方法
执行.

具体代码可参考: XlassLoader.java

作业3（必做）

对应的图片需要各位同学自己绘制，可以部分参考PPT课件。

提示:

Xms 设置堆内存的初始值
Xmx 设置堆内存的最大值
Xmn 设置堆内存中的年轻代的最大值
Meta 区不属于堆内存, 归属为非堆
DirectMemory 直接内存, 属于 JVM 内存中开辟出来的本地内存空间。
Xss设置的是单个线程栈的最大空间;

JVM进程空间中的内存一般来说包括以下这些部分:

堆内存(Xms ~ Xmx) = 年轻代(~Xmn) + 老年代
非堆 = Meta + CodeCache + ...
Native内存 = 直接内存 + Native + ...
栈内存 = n * Xss

另外，注意区分规范与实现的区别, 需要根据具体实现以及版本, 才能确定。一般来说，我们的目的是为了排查故障和诊断问题，大致弄清楚这些参数和空间的关系即可。具体设置时还需要留一些冗余量。

4.（选做）

这个是具体案例分析, 请各位同学自己分析。

比如我们一个生产系统应用的启动参数为:

JAVA_OPTS=-Xmx200g -Xms200g -XX:+UnlockExperimentalVMOptions -XX:+UseZGC -XX:ZCollectionInterval=30 -XX:ZAllocationSpikeTolerance=5 -XX:ReservedCodeCacheSize=2g -XX:InitialCodeCacheSize=2g -XX:ConcGCThreads=8 -XX:ParallelGCThreads=16

另一个系统的启动参数为:

JAVA_OPTS=-Xmx4g -Xms4g -XX:+UseG1GC -XX:MaxGCPauseMillis=50

具体如何设置, 需要考虑的因素包括:

系统容量: 业务规模, 并发, 成本预算; 需要兼顾性能与成本;
延迟要求: 最坏情况下能接受多少时间的延迟尖刺。
吞吐量: 根据业务特征来确定, 比如, 网关, 大数据底层平台, 批处理作业系统, 在线实时应用, 他们最重要的需求不一样。
系统架构: 比如拆分为小内存更多节点, 还是大内存少量节点。
其他...

5.（选做）

例如使用以下命令:

# 编译
javac -g GCLogAnalysis.java
# JDK8 启动程序
java -Xmx2g -Xms2g -XX:+UseG1GC -verbose:gc -XX:+PrintGCDateStamps -XX:+PrintGCDetails -Xloggc:gc.log  GCLogAnalysis

尝试使用课程中介绍的各种工具JDK命令行和图形工具来进行分析。

其中 GCLogAnalysis.java 文件也可以从课件资料zip中找到.

更多资料

更多中英文的技术文章和参考资料: https://github.com/cncounter/translation