JVM自动内存管理机制

jdk1.6   sun hotspot

运行时数据区域

程序计数器

  1. 一块较小的内存空间，当前线程所执行的字节码的行号指示器。
  2. 线程私有的内存
  3. 可以认为是存储当前线程执行的字节码指令地址，配合cpu调度
  4. 唯一一个在jvm规范中没有规定任何oom情况的区域

Jvm Stacks

  1. 线程私有，生命周期同线程
  2. Java方法执行的内存模型，每一个方法被执行的时候都会创建一个栈帧
  3. 栈帧：存储局部变量表、操作栈、动态链接、方法出口等信息
  4. 每一个方法被调用直至执行完成的过程，就对应着一个栈帧在虚拟机栈中从入栈到出栈的过程
  5. 局部变量表
  6. 这个区域，jvm规范中规定了两种异常：线程请求的栈深度超过虚拟机所允许的深度：stackoverflowError  虚拟机栈如果可以动态扩展，当扩展时无法申请到足够的内存 oom

 本地方法栈

       sun hotspot 中 本地方法栈和jvm栈合二为一

 java heap (堆)

  1. 一般堆是虚拟机所管理的内存中最大的一块
  2. Java堆是所有线程共享的一块区域，在虚拟机启动时创建，此内存区域的唯一目的就是存放对象实例。
  3. Java堆可以细分为：新生代和老年代；其中新生代又可细分为：Eden/From Survivor/To Survivor
  4. TLAB
  5. 堆的这些划分目的是为了更好的回收内存，更快的分配内存
  6. 设置堆大小的参数 –Xmx(最大空间)/-Xms(最小空间)/-Xmn(新生代空间)
  7. 存在异常 oom

方法区

  1. 线程共享的内存区域
  2. 主要存储已被虚拟机加载的类信息、常量、静态变量、即时编译器编译后的代码
  3. 永久代
  4. 存在异常oom

运行时常量池

  1. 方法区的一部分
  2. 用于存放编译期生成的各种字面量和符号引用
  3. 存在异常oom

直接内存

 

对象访问

       句柄访问方式

       指针访问方式

       sun hotspot 采用指针访问方式

 实战：oom

 

垃圾收集器与内存分配策略

对象存活

       引用计数算法

              　　宏观定义：jvm 会为对象维护一个引用计数，gc时根据对象的引用计数来判断是否回收该对象，该算法存在对象间互相引用，致使对象的计数大于0的现象，gc无法判　　　　　　　　　　　断对象是否可以被回收，这也是Java虚拟机未采用该算法的主要原因

       根搜索算法：

              Java中GC Roots对象

                     虚拟机栈中引用的对象

                     方法区中类静态属性引用的对象

                     方法区中常量引用的对象

                     本地方法中JNI引用的对象

          概念：

                     从上叙GC Roots对象开始向下搜索，当一个对象到GCRoots没有任何引用链相连时，则此对象不可用。

       引用的概念

                     强引用 软引用 弱引用 虚引用

              回收方法区

                     主要回收两部分内容：废弃常量和无用的类

                     废弃常量：没有任何引用的常量

                     无用的类：所有实例都被回收；加载该类的ClassLoader已经被回收

                                          该类对应的class对象没有在任何地方被引用

                     Jvm控制参数：-Xnoclassgc    设置 

　　　　　　-verbose:class   –XX:+TraceClassLoading

　　　　　　–XX:+TraceClassUnLoading   查看

垃圾收集算法

       标记-清除算法

              概念：标记所有需要回收的对象，在标记完成后统一回收掉所有标记的对象，后续算法都是在弥补该算法的缺点而衍生出来的不同方式

              缺点：

                     效率问题：标记和清除的效率都不高

                     空间问题：标记清除后会产生大量的内存碎片

       复制算法

              概念：将可用内存按照容量划分为大小相等的两块，每次只使用其中的一块。当被使用的这块内存用完了，就将存活的对象复制到另外一块上面，然后把先前的那块内存已　　　　　　　使用的空间一次性清理掉。

              目前jvm的做法是：将堆内存新生代和老年代，其中新生代分为 eden和两块survivor空间，比例8：2；新生代采用的就是复制算法

       标记整理算法

              概念：标记阶段同标记-清除算法，整理阶段：该算法是先让存活对象向一端移动，然后直接清理掉端边界以外的内存

      

　　分代收集算法

      　　 概念：根据对象的存活周期的不同将内存划分为几块。例如jvm 堆分为新生代和老年代，根据各个代的特点采用以上具体的收集算法。

      

垃圾收集器gc  hotspot  jvm 1.6u22

 

新生代

　　serial收集器

　　ParNew收集器

      　　 摘要：Serial收集器的多线程版本

     　　  -XX:+UseConcMarkSweepGC的默认新生代gc

     　　  -XX:+UseParNewGC 强制指定新生代gc 为 ParNew GC

　　Parallel Scavenge收集器

       　　关注点不同于其他gc,其关注点是：达到一个可控制的吞吐量

       　　-XX:MaxGCPauseMillis 最大垃圾收集停顿时间

      　　 -XX:GCTimeRatio 吞吐量大小

      　　 -XX:+UseAdaptiveSizePolicy  开启该设置可以不用关注其他一些gc策略细节参数比如：-Xmn，-XX:SurvivorRatio,-XX:PretenureSizeThreshold等

 

老年代

　　Serial Old GC

     　　  摘要：Serial GC 的老年代版本，单线程GC，采用 标记-整理算法

　　Parallel Old GC

      　　 摘要：该GC使用多线程和“标记-整理”，JDK1.6中才开始提供

　　CMS GC (Concurrent Mark Sweep)

    　　   摘要：一种为获取最短停顿时间为目标的收集器；采用 标记-清除

     　　  “浮动垃圾”：CMS清理阶段，用户线程产生的新的垃圾，这些垃圾在本次GC不会被清理掉

      　　 默认情况下：CMS在老年代使用了68%的空间后就会被激活，相应参数设置

                          　　  -XX:+CMSInitiatingOccupancyFraction

      　　 缺点：a.CMS 对CPU资源非常敏感 CMS默认启动的回收线程数：（CPU数量+3）/4

              　　  b.CMS收集器无法处理浮动垃圾，可能出现“Concurrent Mode Failure”失败而导致另一个Full GC的产生。

               　　 c.CMS基于“标记-清除”算法实现，会产生大量的空间碎片

                   　　  -XX:+UseCMSCompactAtFullCollection开关参数：在fullGC后 进行一次对片整理

                   　　  -XX:CMSFullGCsBeforeCompaction  设置在执行多少次不压缩的GC后，跟着进行一次压缩。

 

G1

　　G1收集器

       　　摘要：基于“标记-整理”算法实现，非常精确地控制停顿，jdk1.6u14开始有测试版本

     　　  G1 将整个Java堆划分为多个固定的独立区域，并且跟踪这些区域种的垃圾堆积程度，在后台维护一个优先列表，每次根据允许的收集时间，优先回收垃圾最多的区域

 

 

内存分配和回收策略

       对象优先在Eden分配

       大对象直接进入老年代

       长期存活的对象将进入老年代

       动态对象年龄判断

              如果在survivor空间种相同年龄所有对象大小的总和大于survivor空间的一半，年龄大于或等于该年龄的对象将会直接进入老年代

       空间分配担保

      

posted @ 2018-07-16 15:40  道林格雷  阅读(247)  评论(0)  编辑  收藏  举报