java虚拟机-JVM入门+JVM调优实战+垃圾回收算法+JVM常见参数总结

末蓝、 2024-03-26 20:11 105阅读 0赞

#### java虚拟机-JVM入门+JVM调优实战+垃圾回收算法+JVM常见参数总结 ####

*   *  1.什么是垃圾
     *   *  1）几种语言的申请资源释放资源命令
         *  2）java自动内存回收
         *  3）垃圾定义
     *  2.如何定位垃圾
     *  3.垃圾回收算法
     *  4.jvm内存分代模型（用于分代垃圾回收算法）
     *  5.垃圾回收器
     *   *  1)常见的垃圾回收器
         *  2）垃圾回收器演变
     *  6.JVM调优第一步，了解生产环境下的垃圾回收器组合
     *  7.arthas

文章参考视频链接：  
[马士兵JVM全套视频详解][JVM]  
此文章链接：https://blog.csdn.net/wuyuanshun/article/details/129438956

### 1.什么是垃圾 ###

#### 1）几种语言的申请资源释放资源命令 ####

*  C语言申请内存：malloc free
 *  C++：new delete
 *  java ：new ？

#### 2）java自动内存回收 ####

*  自动内存回收，编程上简单，系统不容易出错；手动释放内存，容易出现两种类型的问题：
    
     *  忘记回收
     *  多次回收

#### 3）垃圾定义 ####

没任何应用指向的一个对象或者多个对象（循环引用）

*  单个对象没有被使用  
    ![在这里插入图片描述][e31ba5b680eb4196930a8bfbdd0fc5e2.png]  
    ![在这里插入图片描述][350bf7e15bf24fac88e4e107b6c62135.png]
 *  多个对象循环引用没有被使用  
    ![在这里插入图片描述][cfa05d727b9544fc896af05dbde5fc3f.png]

### 2.如何定位垃圾 ###

*  引用计数（不能解决循环引用）
 *  ![在这里插入图片描述][da8d546f86ec4b98992563ea2f5fa1bc.png]
 *  ![在这里插入图片描述][cae15aecad8145f892144c68557a166f.png]  
    ![在这里插入图片描述][ca99ac6bec4e47f3ab5f39b914c18680.png]
 *  根可达算法  
    ![在这里插入图片描述][d61ff63c4bfa4139a4e33fe641dc53d1.png]

### 3.垃圾回收算法 ###

*  标记清除算法（位置不连续，产生碎片）  
    ![在这里插入图片描述][128d733fce9e49f383b6051a8b5052fb.png]
 *  拷贝算法（没有碎片；浪费空间）  
    ![在这里插入图片描述][9ca8d5ed0a1440cd810b85149b7f9e8b.png]
 *  标记压缩 （没有碎片；效率偏低）（标记垃圾、压缩整理；让内存连续；效率比较低-线程同步）  
    ![在这里插入图片描述][993dbd4236324ce3a5d4610994c476d2.png]

### 4.jvm内存分代模型（用于分代垃圾回收算法） ###

*  部分垃圾回收器使用的模型（新生代、老年代、永久代（1.7））
 *  新生代+老年代+永久代（1.7）/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  
        ![在这里插入图片描述][2a220a0463ab4df0b1ade19637fca470.png]
 *  新生代=Edan+2survivor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，活着的对象Eden+s1->s2
     *  年龄足够 -> 老年代（15 ；CMS 6）
     *  s区装不下 -> 老年代
 *  老年代
    
     *  顽固分子
     *  老年代满了FGC Full GC
 *  GC Tuning（Generration）
    
     *  尽量减少FGC
     *  MinorGC=YGC
     *  MajorGC=FGC

### 5.垃圾回收器 ###

#### 1)常见的垃圾回收器 ####

![在这里插入图片描述][bcf6c6e37e1145a8ac2a4b68379209df.png]

*  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
 *  Serial Old 老年代 串行回收
 *  ParallelOld 老年代 并行
 *  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）
 *  G1（10ms）不分代
 *  ZGC （1ms）PK C++ 不分代
 *  Shenandoah 不分代
 *  Eplison 不GC 调试等

1.8默认的垃圾回收器 ：PS+ParallelOld

#### 2）垃圾回收器演变 ####

**垃圾器发展路线，是随着内存越来越大的过程演进**  
从分代算法演进到不分代算法

*  Serial算法 几十兆
 *  parallel算法 几个G
 *  CMS几十个G -承上启下，开始并发回收
    
     *  三色标记 +写屏障  
        三色标记 - 错标 - Incremental Update Remark 增量更新  
        ![在这里插入图片描述][52863e025a3945fea65415987e8c954b.png]  
        ![在这里插入图片描述][bc23152e1ff8446f8cdb97f2858d4874.png]  
        **所以，CMS的remark阶段，必须从头扫描一遍**
 *  G1 上百G内存 - 逻辑分代，物理不分代  
    ![在这里插入图片描述][854791ac2ad444d1b8a0eafc8001db91.png]
    
     *  三色标记+SATB+写屏障  
        ![在这里插入图片描述][09da224b81bf4fad8e272dab22c3c43a.png]  
        ![在这里插入图片描述][7e847b1bfc2d45a88b5f61cc55054d38.png]
 *  ZGC - ColoredPointers — 4T - 逻辑物理都不分代
    
     *  ColoredPointers(颜色指针 着色指针)+读屏障  
        ![在这里插入图片描述][13d4720aada14c738c759319a388e417.png]  
        ![在这里插入图片描述][f14c0c1d1c4a4b22aa66c29975390de9.png]
 *  Epsilon - 啥也不干（调试，确认不用GC参与就能干完活儿）

### 6.JVM调优第一步，了解生产环境下的垃圾回收器组合 ###

*  JVM的命令行参数参考：https://docs.oracle.com/javase/8/docs/technotes/tools/unix/java.html
 *  JVM 参数分类
    
     *  标准： - 开头，所有的HostSpot都支持
     *  非标准：-X 开头，特定版本HostSpot支持特定命令
     *  不稳定：-XX 开头，下个版本可能取消
 *  常用参数：
    
     *  \-XX:+PrintFlagsFinal
        
         *  设置值（最终生效值）
     *  \-XX:+PrintFlagsInitial
        
         *  默认值
     *  \-XX:+PrintCommandndlineFlags
        
         *  命令行参数

1.熟悉业务场景（没有最好的回收器，只有最合适的垃圾回收器）

*  响应时间、听短时间\[CMS G1 ZGC\]（需要给用户作响应）
 *  吞吐量 = 用户时间/（用户时间 + GC世纪）\[PS\]

2.选择回收器组合  
3.计算内存需求（经验值1.5G 16G）  
4.选定CPU（越高越好）  
5.设定年代大小、升级年龄  
6.设定日志参数

*  \-Xloggc:/opt/xxx/logs/xxx-xxx-gc-%t.log -XX:+useGCLogFileRotation -XX:NumberOfGCLogFiles=5 -XX:GCLogFileSize=20M -XX+PrintGCDateStamps -XX:+PrintGCCause
    
     *  NumberOfGCLogFiles=5 ：生成5个日志文件
     *  GCLogFileSize=20M ：每个文件20M ，5个文件全部沾满之后清空第一个文件导入日志。
 *  或者每天产生一个日志文件，可以设置总文件大小，大于限制后清理最早的文件

7.观察日志情况

### 7.arthas ###

Arthas 是一款线上监控诊断产品，通过全局视角实时查看应用 load、内存、gc、线程的状态信息，并能在不修改应用代码的情况下，对业务问题进行诊断，包括查看方法调用的出入参、异常，监测方法执行耗时，类加载信息等，大大提升线上问题排查效率。

链接: [arthas命令列表][arthas]

此文章链接：https://blog.csdn.net/wuyuanshun/article/details/129438956  
[java虚拟机-JVM入门+JVM调优实战+垃圾回收算法+JVM常见参数总结][java_-JVM_JVM_JVM]  
文章参考视频链接：  
[马士兵JVM全套视频详解][JVM]

[JVM]: https://www.bilibili.com/video/BV12S4y1p7Jv
[e31ba5b680eb4196930a8bfbdd0fc5e2.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/26/54ce27569a04461a9bd9dd78831891a7.png
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[arthas]: https://arthas.aliyun.com/doc/commands.html
[java_-JVM_JVM_JVM]: https://blog.csdn.net/wuyuanshun/article/details/129438956