# 第1周作业 参见 我的教室 -> 本周作业 ## 作业内容 > Week01 作业题目： 1.（必做）自己写一个简单的 HelloNum.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（必做） 1. 编写代码, 根据自己的意愿随意编写, 可参考: [HelloNum.java](./HelloNum.java) 2. 编译代码, 执行命令： `javac -g HelloNum.java` 3. 查看反编译的代码。 - 3.1 可以安装并使用idea的jclasslib插件, 选中 [HelloNum.java](./HelloNum.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 -c -v -p -l HelloNum.class` 4. 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） 1. 打开 Spring 官网: https://spring.io/ 2. 找到 Projects --> Spring Initializr: https://start.spring.io/ 3. 填写项目信息, 生成 maven 项目; 下载并解压。 4. Idea或者Eclipse从已有的Source导入Maven项目。 5. 从课件资料中找到资源 Hello.xlass 文件并复制到 src/main/resources 目录。 6. 编写代码，实现 findClass 方法，以及对应的解码方法 7. 编写main方法，调用 loadClass 方法； 8. 创建实例，以及调用方法 9. 执行. 具体代码可参考: [XlassLoader.java](./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](./GCLogAnalysis.java) 文件也可以从课件资料zip中找到. ## 几个命令用法 ### 1、十六进制方式查看文件 `hexdump -C Hello.class` 输出：`00000000 ca fe ba be 00 00 00 34 00 1c 0a 00 06 00 0e 09` 可以看到magic number： `cafe babe`， 以及`00 00 00 34`，十六进制34=十进制3*16+4=52，这是jdk8，如果是jdk11则是55，十六进制37. ### 2、Base64方式编码文件 `base64 Hello.class` ### 3、显示JVM默认参数 ``` java -XX:+PrintFlagsFinal -version java -XX:+PrintFlagsFinal -version | grep -F " Use" | grep -F "GC " java -XX:+PrintFlagsFinal -version | grep MaxNewSize ``` ### 4、切换不同jdk ``` jenv shell 1.8 jenv shell 11 ``` 显示所有jdk ``` jenv versions ``` ## 更多资料 更多中英文的技术文章和参考资料: