1. JVM垃圾回收机制与实现
- 堆:所有的对象实例与数组,GC堆,分为新生代与老年代
- 栈:栈帧包含局部变量表(基本数据类型 8种、对象引用类型)、操作数栈、动态链接、方法出口
- 方法区:类信息、常量、静态变量、即时编译器编译后的代码等数据,也成为永久代
一般说栈指的是 虚拟机栈,或者说是虚拟机栈中的局部变量表
TLAB:本地线程分配缓冲,线程分配内存,现用TLAB分配,用完重新分配新的TLAB
可以设置是否启用TLAB
Mark Word:对象头:对象自身的运行时数据,哈希吗,GC分代年龄,锁状态,持有的锁,偏向线程ID,偏向时间戳
HotSpot采用直接指针访问,栈中直接指向对象的地址,对象移动时,需要改变栈中的reference
2. 垃圾回收算法
- 标记清除算法 Mark-sweep
存在效率问题与空间问题(产生大量不连续的内存碎片) - 复制算法(Copying):应用十分广泛,将内存分为一块较大的Eden和两块较小的Survivor空间,每次使用Eden和其中一块Survivor。回收时,将Eden与Survivor复制到另一块Survivor是哪个。
默认Eden与Survivor的比例是8:1 - 标记整理算法(Mark-Compact) 适用于老年代,将所有存活的对象都向一端移动,然后直接清理掉端边界以外的内存
3. 垃圾回收的其他概念
- Stop The World:从GC Roots进行可达性分析是,为了保持一致性,停顿所有的Java执行线程。就像时间冻结
- 准确式GC:虚拟机可以知道内存中某个位置的数据具体是什么类型
- OopMaps:用来记录对象引用,HotSpot使用,类加载过程中,把对象内的偏移量上是什么数据计算出来。
- 安全点:SafePoint 既程序执行时并非在所有地方都能停顿下来,只有安全点才能停顿。程序长时间执行的特征,例如:方法调用、循环跳转、异常跳转等
- 抢先式中断和主动式中断:抢先式首先把所有的线程全部中断,如果发现有线程不在安全点上,则回复线程;主动式中断:通过设置标志,线程执行时轮询标志,发现标志则自己中断。
- 安全区域(Safe Region):如果程序不执行的时候,就没法中断,所以需要安全区域,一段代码片段中,应用关系不发生变化,则为安全区域
4. 垃圾回收器
- Serial:新生代,采用复制算法,老年代采用标记整理算法,单线程,需要Stop The Worls,Client模式下的默认新生代收集器
- ParNew:Serial的多线程版本,新生代采用复制算法,老年代采用标记整理算法。Server模式的首选新生代收集器,因为目前只有它与Serial能与CMS收集器配合工作,在多CPU>2的情况下,有更好的性能
- Parallel(并行) Scavenge:新生代收集器,复制算法,关注吞吐量,吞吐量=运行用户代码的时间/(运行用户代码的时间+垃圾收集时间),适合在后台运算而不需要太多交互的任务。可以设置吞吐量大小eg:GCTimeRatio,也成为吞吐量优先收集器。可以自动控制新生代的大小、Eden与Suvivor的比例、晋升老年代的年龄,自适应调节策略是Paralle Scavenge与Parnew的最大区别
- Serial Old:serial老年代版本,client模式下使用,可以为Paralle Scavenge收集器搭配使用,或者作为CMS的后备
- Parallel Old:Parallel Scavenge的老年代版本,标记整理算法,注重吞吐量与CPU资源敏感,可以用优先使用Parallel Scavengen+Parallel Old
- CMS(Concurrent并发 Mark Sweep):一种获取最短回收停顿时间为目标的收集器。目前大量使用在互联网站或者B/S系统的服务端上,尤其重视服务的响应速度。基于标记-清除算法
4个步骤 CMS的优点:并发收集、低停顿 CMS无法处理浮动垃圾(Floating Garbage)因此可能出现Concurrent Mode Failure, 由于使用标记-清除算法,产生了大量空间碎片, |
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G1 收集器 Garbage First。一款新的面向服务端的收集器
并行与并发:充分利用多CPU来缩短Stop The World的时间 通过将堆空间划分成多个相等的独立区域,新生代与老年代不再是物理隔离的,他们都是一部分Region的集合。 有计划的避免Full GC,G1跟踪各个Region里面的垃圾的价值大小 由于只回收一部分Region,时间是用户可以控制的,而且停顿用户线程将大幅度提高收集效率。 |
5. 新生代与老年代的划分
- 对象有限分配在Eden,Eden没空间则进行一次Minor GC(新生代GC)
- 长期存活的对象,进入老年代,默认为15次,初始为0,每经过一次Minor GC+1,默认15晋升老年代,也可以调整阀值
- 大于阀值 PretenureSizeTreshold的直接进入老年代,避免Eden与两个Survivor产生大量的内存复制。
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动态对象年龄判定:如果在Survivor中相同连年大小的总和大于Survivor的一般,年龄大于或者等于该年龄的对象直接进入老年代
空间分配担当:如果老年代最大可用的连续空间大于新生代所有的对象的总空间,Minor Gc则可以确保是安全的的,可以设置是否允许担保失败,如果允许,则尝试进行MinorGC,否则进行FullGC。如果MinorGC存活对象过多,出现了HandlePromotionFailure,则在失败后发起FullGC。
一般允许担保失败,避免FullGC过于频繁。
6. FullGC 、Minor Gc 、Major GC
Full==MajorGC
Minor GC:新生代垃圾回收,非常频繁,一般速度比较快
Major Gc:老年代垃圾回收,经常会伴随一次MinorGC,一般比MinorGC慢10倍以上
7. 哪些对象可作为GC Roots对象?
虚拟机栈中应用的对象
方法区里面的静态对象
方法区常量池的对象
本地方法栈JNI应用的对象
原文参考:https://blog.csdn.net/u014762921/article/details/60961932