JVM基础知识(摘抄整理)
GC的基础知识
1.什么是垃圾
C语言申请内存:malloc free
C++: new delete
c/C++ 手动回收内存
Java: new ?
自动内存回收,编程上简单,系统不容易出错,手动释放内存,容易出两种类型的问题:
- 忘记回收
- 多次回收
没有任何引用指向的一个对象或者多个对象(循环引用)
2.如何定位垃圾
- 引用计数(ReferenceCount)
- 根可达算法(RootSearching)
3.常见的垃圾回收算法
- 标记清除(mark sweep) - 位置不连续 产生碎片 效率偏低(两遍扫描)
- 拷贝算法 (copying) - 没有碎片,浪费空间
- 标记压缩(mark compact) - 没有碎片,效率偏低(两遍扫描,指针需要调整)
4.JVM内存分代模型(用于分代垃圾回收算法)
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部分垃圾回收器使用的模型
除Epsilon ZGC Shenandoah之外的GC都是使用逻辑分代模型
G1是逻辑分代,物理不分代
除此之外不仅逻辑分代,而且物理分代
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新生代 + 老年代 + 永久代(1.7)Perm Generation/ 元数据区(1.8) Metaspace
- 永久代 元数据 - Class
- 永久代必须指定大小限制 ,元数据可以设置,也可以不设置,无上限(受限于物理内存)
- 字符串常量 1.7 - 永久代,1.8 - 堆
- MethodArea逻辑概念 - 永久代、元数据
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新生代 = Eden + 2个suvivor区
- YGC回收之后,大多数的对象会被回收,活着的进入s0
- 再次YGC,活着的对象eden + s0 -> s1
- 再次YGC,eden + s1 -> s0
- 年龄足够 -> 老年代 (15 CMS 6)
- s区装不下 -> 老年代
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老年代
- 顽固分子
- 老年代满了FGC Full GC
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GC Tuning (Generation) 【GC调优(分代模型)】
- 尽量减少FGC
- MinorGC = YGC
- MajorGC = FGC
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对象分配过程:
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小对象在栈中分配
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大对象在新生代分配, 先过TLAB(eden区专属线程的空间),不够到eden(Minor GC中去到survior)
- 更大的对象eden装不下的->old区
- FULL GC,清除没了
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分配担保: YGC期间 survivor区空间不够了 空间担保直接进入老年代 参考:https://cloud.tencent.com/developer/article/1082730
5.常见的垃圾回收器
- Serial 年轻代 串行回收
- PS 年轻代 并行回收
- ParNew 年轻代 配合CMS的并行回收
- SerialOld
- ParallelOld
- ConcurrentMarkSweep 老年代 并发的, 垃圾回收和应用程序同时运行,降低STW的时间(200ms) CMS问题比较多,所以现在没有一个版本默认是CMS,只能手工指定 CMS既然是MarkSweep,就一定会有碎片化的问题,碎片到达一定程度,CMS的老年代分配对象分配不下的时候,使用SerialOld 进行老年代回收 想象一下: PS + PO -> 加内存 换垃圾回收器 -> PN + CMS + SerialOld(几个小时 - 几天的STW) 几十个G的内存,单线程回收 -> G1 + FGC 几十个G -> 上T内存的服务器 ZGC 算法:三色标记 + Incremental Update
- G1(10ms) 算法:三色标记 + SATB
- ZGC (1ms) PK C++ 算法:ColoredPointers + LoadBarrier
- Shenandoah 算法:ColoredPointers + WriteBarrier
- Eplison
- PS 和 PN区别的延伸阅读: ▪https://docs.oracle.com/en/java/javase/13/gctuning/ergonomics.html#GUID-3D0BB91E-9BFF-4EBB-B523-14493A860E73
- 垃圾收集器跟内存大小的关系
- Serial 几十兆
- PS 上百兆 - 几个G
- CMS - 20G
- G1 - 上百G
- ZGC - 4T - 16T(JDK13)
1.8默认的垃圾回收:PS + ParallelOld
1.9默认垃圾回收器:G1(1.8中可以使用,且相对比较完善了)