JVM快速入门(下)

小咪咪 2023-01-02 02:20 124阅读 0赞

# 前言 #

这篇文章是对[JVM快速入门(上)][JVM]的补充，没有看上一篇的小伙伴可以去温习一下。这一篇文章的内容主要针对JVM堆内存来讲讲垃圾回收。

# 一、JVM内存 #

关于JVM内存，推荐[Java堆内存又溢出了！教你一招必杀技][Java]  
简而言之JVM堆内存分为堆内存与永久代（后被元空间代替，元空间在物理内存），堆内存可能会发生OOM所以需要垃圾回收。

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NDI3MzMwMg_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center]

*  JVM内存划分为堆内存和非堆内存，堆内存分为年轻代（Young Generation）、老年代（Old Generation），非堆内存就一个永久代（Permanent Generation）。
 *  年轻代又分为Eden和Survivor区。Survivor区由FromSpace和ToSpace组成。Eden区占大容量，Survivor两个区占小容量，默认比例是8:1:1。
 *  堆内存用途：存放的是对象，垃圾收集器就是收集这些对象，然后根据GC算法回收。
 *  非堆内存用途：永久代，也称为方法区，存储程序运行时长期存活的对象，比如类的元数据、方法、常量、属性等。

在JDK1.8版本废弃了永久代，替代的是元空间，元空间与永久代上类似，都是方法区的实现，他们最大区别是：元空间并不在JVM中，而是使用本地内存。

# 二、maxMemory()与totalMemory()方法 #

**maxMemory()**  
        这个方法返回的是java虚拟机（这个进程）能构从操作系统那里挖到的最大的内存（堆内存），以字节为单位，如果在运行java程序的时 候，没有添加-Xmx参数，那么就是64兆，也就是说maxMemory()返回的大约是64*1024*1024字节，这是java虚拟机默认情况下能 从操作系统那里挖到的最大的内存。如果添加了-Xmx参数，将以这个参数后面的值为准，例如java -cp ClassPath -Xmx512m ClassName，那么最大内存就是512*1024*0124字节。  
        **totalMemory()**  
        这个方法返回的是java虚拟机现在已经从操作系统那里挖过来的内存大小，也就是java虚拟机这个进程当时所占用的所有 内存。如果在运行java的时候没有添加-Xms参数，那么，在java程序运行的过程的，内存总是慢慢的从操作系统那里挖的，基本上是用多少挖多少，直 挖到maxMemory()为止，所以totalMemory()是慢慢增大的。如果用了-Xms参数，程序在启动的时候就会无条件的从操作系统中挖- Xms后面定义的内存数，然后在这些内存用的差不多的时候，再去挖。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NDI3MzMwMg_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 1]

# 三、GC日志 #

新生代要满了发成轻GC，老年代要满了发生重GC，当都满了实在走不动了发生OOM  
        OOM排错：

1.  先将堆内存增大
2.  若还发生说明是程序问题  
    ![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NDI3MzMwMg_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 2]  
    GC日志中的PSYoungGen（PS是指Parallel Scavenge）为Eden+FromSpace，而整个YoungGeneration为Eden+FromSpace+ToSpace。推荐一篇[GC日志分析][GC]  
    ![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NDI3MzMwMg_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 3]  
    **Edit Configurations指令**

-Xms1m -Xmx8m -XX:+PrintGCDetails -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NDI3MzMwMg_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 4]

# 四、内存快照 #

面试的常考题，利用工具分析OOM错误，定位到错误的代码块，这一部分挺简单的，最好直接看[视频][Link 1]了解下流程。

# 五、GC垃圾回收算法 #

首先需要明确的是，正如上一篇所说GC作用的区域，由于栈用完后就弹出，不存在垃圾的问题。所以GC主要处理区域在堆。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NDI3MzMwMg_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 5]  
**1. 复制算法**  
        这是一个比较抽象的概念，幸存区From和to是经常交换的，幸存区之所以有两块是为了避免卡死，在复制算法中幸存区只有一块有占用，另一块必须空出来（内存利用率不高）。  
        如下图右，Eden进行垃圾回收后，留下来的一部分要进入幸存区，但是具体是From还是To是不确定的，如果进入了To（此时为空），那么From（此时非空）要把内容复制到To，最后原本的To因为非空变成From，原本的From变成To，如下图右。  
        简而言之，**谁是空的谁就是To**  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NDI3MzMwMg_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 6]  
**2.标记清除算法**  
        先扫描每个对象进行标记，再扫描一次对没标记的进行清除。因为进行两次扫描，所以相对于复制算法，时间消耗更大。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NDI3MzMwMg_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 7]  
**3.标记整理算法**  
         其实就是标记-清楚-压缩，为了防止内存碎片，将上一种方法进行了压缩，将有标记的整合到一边。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NDI3MzMwMg_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 8]  
**4.分代收集算法**  
       分代收集算法在新生代（对象经常死，考虑到运行效率，少量的复制成本完成垃圾收集）采用**复制算法**，在老年代（存活率高，且没有额外空间为分配担保）采用**标记清楚**或**标记整理**。![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NDI3MzMwMg_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 9]

# 总结 #

至此，JVM部分总结完毕，文章可能有不严谨的地方欢迎大家提出，我的微信是Apollo\_\_\_quan，欢迎交流！

[JVM]: https://blog.csdn.net/weixin_44273302/article/details/112120656
[Java]: https://blog.51cto.com/lizhenliang/2164876?wx=
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[GC]: https://blog.csdn.net/yxc135/article/details/12137663
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[Link 1]: https://www.bilibili.com/video/BV1iJ411d7jS?p=9
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