`

Java GC的工作原理详解

    博客分类:
  • JAVA
阅读更多

JVM学习笔记之JVM内存管理和JVM垃圾回收的概念,JVM内存结构由堆、栈、本地方法栈、方法区等部分组成,另外JVM分别对新生代和旧生代采用不同的垃圾回收机制。

首先来看一下JVM内存结构,它是由堆、栈、本地方法栈、方法区等部分组成,结构图如下所示。

JVM学习笔记 JVM内存管理和JVM垃圾回收

JVM内存组成结构

JVM内存结构由堆、栈、本地方法栈、方法区等部分组成,结构图如下所示:

 

JVM内存组成结构

 

1)堆

所有通过new创建的对象的内存都在堆中分配,其大小可以通过-Xmx和-Xms来控制。堆被划分为新生代和旧生代,新生代又被进一步划分为Eden和Survivor区,最后Survivor由FromSpace和ToSpace组成,结构图如下所示:

 

JVM内存结构之堆

 

新生代。新建的对象都是用新生代分配内存,Eden空间不足的时候,会把存活的对象转移到Survivor中,新生代大小可以由-Xmn来控制,也可以用-XX:SurvivorRatio来控制Eden和Survivor的比例旧生代。用于存放新生代中经过多次垃圾回收仍然存活的对象

2)栈

每个线程执行每个方法的时候都会在栈中申请一个栈帧,每个栈帧包括局部变量区和操作数栈,用于存放此次方法调用过程中的临时变量、参数和中间结果

3)本地方法栈

用于支持native方法的执行,存储了每个native方法调用的状态

4)方法区

存放了要加载的类信息、静态变量、final类型的常量、属性和方法信息。JVM用持久代(PermanetGeneration)来存放方法区,可通过-XX:PermSize和-XX:MaxPermSize来指定最小值和最大值。介绍完了JVM内存组成结构,下面我们再来看一下JVM垃圾回收机制。

JVM垃圾回收机制

JVM分别对新生代和旧生代采用不同的垃圾回收机制

新生代的GC:

新生代通常存活时间较短,因此基于Copying算法来进行回收,所谓Copying算法就是扫描出存活的对象,并复制到一块新的完全未使用的空间中,对应于新生代,就是在Eden和FromSpace或ToSpace之间copy。新生代采用空闲指针的方式来控制GC触发,指针保持最后一个分配的对象在新生代区间的位置,当有新的对象要分配内存时,用于检查空间是否足够,不够就触发GC。当连续分配对象时,对象会逐渐从eden到survivor,最后到旧生代,

用javavisualVM来查看,能明显观察到新生代满了后,会把对象转移到旧生代,然后清空继续装载,当旧生代也满了后,就会报outofmemory的异常,如下图所示:

 

outofmemory的异常

 

在执行机制上JVM提供了串行GC(SerialGC)、并行回收GC(ParallelScavenge)和并行GC(ParNew)

1)串行GC

在整个扫描和复制过程采用单线程的方式来进行,适用于单CPU、新生代空间较小及对暂停时间要求不是非常高的应用上,是client级别默认的GC方式,可以通过-XX:+UseSerialGC来强制指定

2)并行回收GC

在整个扫描和复制过程采用多线程的方式来进行,适用于多CPU、对暂停时间要求较短的应用上,是server级别默认采用的GC方式,可用-XX:+UseParallelGC来强制指定,用-XX:ParallelGCThreads=4来指定线程数

3)并行GC

与旧生代的并发GC配合使用

旧生代的GC:

旧生代与新生代不同,对象存活的时间比较长,比较稳定,因此采用标记(Mark)算法来进行回收,所谓标记就是扫描出存活的对象,然后再进行回收未被标记的对象,回收后对用空出的空间要么进行合并,要么标记出来便于下次进行分配,总之就是要减少内存碎片带来的效率损耗。在执行机制上JVM提供了串行GC(SerialMSC)、并行GC(parallelMSC)和并发GC(CMS),具体算法细节还有待进一步深入研究。

以上各种GC机制是需要组合使用的,指定方式由下表所示:

 

GC机制组合使用

分享到:
评论

相关推荐

    jvm详解(java虚拟机详解)

    jvm详解高清pdf版,本文详细讲解了 JVM(Java Virtual Machine)的方方面面,首先由 java 的特性来描绘 JVM 的大致应用,再细细阐述了 JVM 的原理及内存管理机制和调优.最后讲述了与 JVM 密切相 关的 Java GC 机制.

    Java生产环境下性能监控与调优详解.7z

    Java生产环境下性能监控与调优详解 本课程将为你讲解如何在生产环境下对Java应用做性能监控与调优;通过本课程,你将掌握多种性能监控工具应用,学会定位并解决诸如内存溢出、cpu负载飙高等问题;学会线上代码调试...

    JVM、GC详解及调优.pdf

    本文档详细讲解了JVM(Java Visual Mathine)的方方面面,首先由java的特性来描绘JVM的大致应用,再详细阐释了 JVM 的原理及内存管理机制和调优,讲述了与JVM密切相关的 Java GC 机制,最后对 JVM 调优进行了总结。...

    Java JVM详解

    本文详细讲解了JVM(Java Virtual Machine)的方方面面,首先由java的特性来描绘JVM的大致应用,再细细阐述了JVM的原理及内存管理机制和调优.最后讲述了与JVM密切相关的Java GC机制. 本文内容大多来自网络,但内容十分...

    JAVA核心知识点整理(有效)

    MinorGC 的过程(复制->清空->互换) ....................................................................................... 24 1:eden、servicorFrom 复制到 ServicorTo,年龄+1.................................

    Java进阶教程解密JVM视频教程

    JVM 是 Java 程序的运行环境,学习 JVM,方能了解 Java 程序是如何被执行的,为进一步深入底层原理乃至程序性能调优打好基础。通过学习这门课程,你将掌握:1. JVM 内存结构的组成、各部分功能作用,学会利用内存...

    java8集合源码分析-geektime-java-week-training-camp:极客时间-Java每周训练营

    GC)基本原理和特点; 新一代 GC 算法(Java11 ZGC/Java12 Shenandoah) 和 Oracle GraalVM; GC 日志解读与分析、JVM 的线程堆栈等数据分析、内存 dump 和内存分析工具; fastThread 相关工具以及面临复杂问题时的几...

    JVM 详解 PDF 文档、JVM 详解 PDF 文档

    本文详细讲解了JVM(Java Virtual Machine)的方方面面,首先由java的特性来描绘JVM的大致应用,再细细阐述了JVM的原理及内存管理机制和调优.最后讲述了与JVM密切相关的Java GC机制.

    java内核源码-JavaCompass:「Java指南针」为你学习Java指明方向。内容涵盖互联网Java工程师所需要掌握的核心知识,涉及J

    SQL执行原理详解 索引底层剖析 执行计划与SQL优化 Mysql锁机制与事务隔离级别详解 并发编程 JMM内存模型 并发同步处理 并发包之tools工具 并发包之atomic原子操作 阻塞队列BlockingQueue详解 并发Map、Lis

    JVM机制原理详细讲解

    本文详细讲解了JVM(Java Virtual Machine)的方方面面,首先由java的特性来描绘JVM的大致应用,再细细阐述了JVM的原理及内存管理机制和调优.最后讲述了与JVM密切相关的Java GC机制

    java面试题,180多页,绝对良心制作,欢迎点评,涵盖各种知识点,排版优美,阅读舒心

    【JVM】JAVA编译原理和JVM原理 42 【JVM】Java内存模型 44 【JVM】jvm内存模型 45 主内存与工作内存 45 内存间交互操作 46 重排序 48 【JVM】内存泄漏 49 【JVM】java虚拟机的区域如何划分,每一个区的动能? 49 ...

    JVM深入解析(JVM specification 和Sun的JVM的内存机制)

    本文详细讲解了JVM(Java Virtual Machine)的方方面面,首先由java的特性来描绘JVM的大致应用,再细细阐述了JVM的原理及内存管理机制和调优.最后讲述了与JVM密切相关的Java GC机制.

    深入理解JVM内存结构及运行原理全套视频加资料.txt

    包括JVM执行过程、虚拟机类加载机制、运行时数据区、GC、类加载器、内存分配与回收策略等,全套视频加资料高清无密码  第1讲 说在前面的话 免费 00:05:07  第2讲 整个部分要讲的内容说明 免费 00:06:58  第3讲...

    深入java虚拟机源码-books-recommendation:后端进阶经典图书

    深入理解JVM&G1GC Java并发编程的艺术 java并发编程实战pdf及源码 Java虚拟机(第二版) 实战JAVA虚拟机JVM故障诊断与性能优化 HotSpot实战 Java虚拟机精讲 Kubernetes权威指南:从Docker到Kubernetes实践全接触...

    android内存及内存溢出分析详解

    Java采用了有向图的原理。Java将引用关系考虑为图的有向边,有向边从引用者指向引用对象。线程对象可以作为有向图的起始顶点,该图就是从起始顶点开始的一棵树,根顶点可以到达的对象都是有效对象,GC不会回

Global site tag (gtag.js) - Google Analytics