jvm之垃圾回收机制

刺骨的言语ヽ痛彻心扉 2023-02-26 09:27 2阅读 0赞

垃圾回收（Garbage Collection，GC），顾名思义就是释放垃圾占用的空间，防止内存泄露。有效的使用可以使用的内存，对内存堆中已经死亡的或者长时间没有使用的对象进行清除和回收。下面主要说下堆内存的GC。

**Minor GC：**

新生代通常存活时间较短，因此基于复制算法来进行回收，(想了解回收算法的请参考：[https://blog.csdn.net/qq\_39470733/article/details/77447521][https_blog.csdn.net_qq_39470733_article_details_77447521])所谓复制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和其中一个Survivor，复制到另一个之间Survivor空间中，然后清理掉原来就是在Eden和其中一个Survivor(from/to)中的对象。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(from/to)，最后到老年代。

Java 中的堆是 JVM 所管理的最大的一块内存空间，主要用于存放各种类的实例对象。在 Java 中，堆被划分成两个不同的区域：新生代 ( Young )、老年代 ( Old )。新生代 ( Young ) 又被划分为三个区域：Eden、From Survivor、To Survivor。 这样划分的目的是为了使 JVM 能够更好的管理堆内存中的对象，包括内存的分配以及回收。内存默认分配比例时Y:O = 1:2, 而新生代里面的三个内存区域占比为 E:F:T=8:1:1。JVM 每次只会使用 Eden 和其中的一块 Survivor 区域来为对象服务，所以无论什么时候，总是有一块Survivor 区域是空闲着的。 因此，新生代实际可用的内存空间为 9/10 ( 即90% )的新生代空间。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。

当对象在 Eden ( 包括一个 Survivor 区域，这里假设是 from 区域 ) 出生后，在经过一次 Minor GC 后，如果对象还存活，并且能够被另外一块 Survivor 区域所容纳( 上面已经假设为 from 区域，这里应为 to 区域，即 to 区域有足够的内存空间来存储 Eden 和 from 区域中存活的对象 )，则使用复制算法将这些仍然还存活的对象复制到另外一块 Survivor 区域 ( 即 to 区域 ) 中，然后清理所使用过的 Eden 以及 Survivor 区域 ( 即from 区域 )，并且将这些对象的年龄设置为1，以后对象在 Survivor 区每熬过一次 Minor GC，就将对象的年龄 + 1，当对象的年龄达到某个值时 ( 默认是 15 岁，可以通过参数 -XX:MaxTenuringThreshold 来设定)，这些对象就会成为老年代。但这也不是绝对的，对于一些较大的对象 ( 即需要分配一块较大的连续内存空间 ) 则是直接进入到老年代。

**Full GC:**

Full GC 是发生在老年代的垃圾收集动作，所采用的是标记-清除算法。老年代里面的对象几乎个个都是在 Survivor（from/to） 区域中熬过来的，它们是不会那么容易就 "死掉" 了的。因此，Full GC 发生的次数不会有 Minor GC 那么频繁，并且做一次 Full GC 要比进行一次 Minor GC 的时间更长。 另外，标记-清除算法收集垃圾的时候会产生许多的内存碎片 ( 即不连续的内存空间 )，此后需要为较大的对象分配内存空间时，若无法找到足够的连续的内存空间，就会提前触发一次 GC 的收集动作。

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）

*  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
 *  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
 *  并行GC：与老年代的并发GC配合使用

以上各种GC机制是需要组合使用的，指定方式由下表所示：

![JVM内存管理和JVM垃圾回收机制 - Gui Xun Long - Hello Java][JVM_JVM_ - Gui Xun Long - Hello Java]

**JVM 参数选项                                                                        **

jvm 可配置的参数选项可以参考 Oracle 官方网站给出的相关信息：        http://www.oracle.com/technetwork/[java][]/javase/tech/vmoptions-jsp-140102.html  
下面只列举其中的几个常用和容易掌握的配置选项

<table> 
 <tbody> 
 <tr> 
 <td> -Xms </td> 
 <td> 初始堆大小。如：-Xms256m </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td> -Xmx </td> 
 <td> 最大堆大小。如：-Xmx512m </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td> -Xmn </td> 
 <td> 新生代大小。通常为 Xmx 的 1/3 或 1/4。新生代 = Eden + 2 个 Survivor 空间。实际可用空间为 = Eden + 1 个 Survivor，即 90%&nbsp; </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td> -Xss </td> 
 <td> JDK1.5+ 每个线程堆栈大小为 1M，一般来说如果栈不是很深的话， 1M 是绝对够用了的。 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td> -XX:NewRatio </td> 
 <td> 新生代与老年代的比例，如 –XX:NewRatio=2，则新生代占整个堆空间的1/3，老年代占2/3 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td> -XX:SurvivorRatio </td> 
 <td> 新生代中 Eden 与 Survivor 的比值。默认值为 8。即 Eden 占新生代空间的 8/10，另外两个 Survivor 各占 1/10&nbsp; </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td> -XX:PermSize </td> 
 <td> 永久代(方法区)的初始大小 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td> -XX:MaxPermSize </td> 
 <td> 永久代(方法区)的最大值 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td> -XX:+PrintGCDetails </td> 
 <td> <a href="http://cpro.baidu.com/cpro/ui/uijs.php?rs=1&amp;u=http:%2F%2Fwww.th7.cn%2FProgram%2Fjava%2F201409%2F276272.shtml&amp;p=baidu&amp;c=news&amp;n=10&amp;t=tpclicked3_hc&amp;q=smileking_cpr&amp;k=%B4%F2%D3%A1&amp;k0=java&amp;kdi0=8&amp;k1=%B4%F2%D3%A1&amp;kdi1=1&amp;sid=dd8622b3256b78a7&amp;ch=0&amp;tu=u1682280&amp;jk=d0ec83cbcc6c0312&amp;cf=29&amp;fv=11&amp;stid=9&amp;urlid=0&amp;luki=2&amp;seller_id=1&amp;di=128" rel="nofollow">打印</a>&nbsp;GC 信息 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td> -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError </td> 
 <td> 让虚拟机在发生内存溢出时 Dump 出当前的内存堆转储快照，以便分析用 </td> 
 </tr> 
 </tbody> 
</table>

个人感觉这篇博文可以参考学习：[https://www.cnblogs.com/hujingnb/p/10181620.html][https_www.cnblogs.com_hujingnb_p_10181620.html]

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