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jvm 内存结构,管理机制,回收机制

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 PanJia丶
发布于 2017/05/05 18:24
字数 1382
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jvm内存结构

        jvm的内存结构主要包括: 堆、栈、方法区、本地方法栈等部分组成

                               

  • 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。可分为新生代和老年代.
    • 新生代
      • 新生代又被进一步划分为Eden和Survivor区,最后Survivor由From Space和To Space组成,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.结构图如下所示
    • 老年代
      • 用于存放新生代中经过多次垃圾回收仍然存活的对象
    • 栈帧
      • 每一个线程执行每一个方法的时候都会在栈中申请一个栈帧,栈帧又分为局部变量区和操作数栈,用于存放中间结果,参数和临时变量.
  • 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.
  • 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(Permanet Generation)来存放方法区,可通过-XX:PermSize和-XX:MaxPermSize来指定最小值和最大值

jvm管理机制和过程

    在做Java开发的时候常用的JVM内存管理有两种,一种是堆内存,一种是栈内存。堆内存主要用来存储程序在运行时创建或实例化的对象与变量,例如:我们通过new MyClass()创建的类MyClass的对象。而栈内存则是用来存储程序代码中声明为静态(或非静态)的方法。

  • jvm内存申请流程
  1. JVM 会试图为相关Java对象在Eden中初始化一块内存区域
  2. 当Eden空间足够时,内存申请结束;否则到下一步
  3. JVM 试图释放在Eden中所有不活跃的对象(这属于1或更高级的垃圾回收),释放后若Eden空间仍然不足以放入新对象,则试图将部分Eden中活跃对象放入Survivor区
  4. Survivor区被用来作为Eden及OLD的中间交换区域,当OLD区空间足够时,Survivor区的对象会被移到Old区,否则会被保留在Survivor区
  5. 当OLD区空间不够时,JVM 会在OLD区进行完全的垃圾收集(0级)
  6. 完全垃圾收集后,若Survivor及OLD区仍然无法存放从Eden复制过来的部分对象,导致JVM无法在Eden区为新对象创建内存区域,则出现”out of memory”错误

jvm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From Space或To Space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.
    • Java visualVM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:
  • 在执行机制上JVM提供了串行GC(Serial GC)、并行回收GC(Parallel Scavenge)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(Serial MSC)、并行GC(parallel MSC)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:

指定方式

新生代GC方式

旧生代GC方式

-XX:+UseSerialGC

串行GC

串行GC

-XX:+UseParallelGC

并行回收GC

并行GC

-XX:+UseConeMarkSweepGC

并行GC

并发GC

-XX:+UseParNewGC

并行GC

串行GC

-XX:+UseParallelOldGC

并行回收GC

并行GC

-XX:+ UseConeMarkSweepGC

-XX:+UseParNewGC

串行GC

并发GC

不支持的组合

1、-XX:+UseParNewGC -XX:+UseParallelOldGC

2、-XX:+UseParNewGC -XX:+UseSerialGC

本文转载自:http://blog.sina.com.cn/s/blog_55ba8b4601014nzm.html

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