JVM堆內存被分為兩部分——年輕代(Young Generation)和老年代(Old Generation)
年輕代
年輕代是所有新對象產生的地方。當年輕代內存空間被用完時,就會觸發(fā)垃圾回收(Minor GC)。年輕代被分為3個部分-Enden區(qū)和兩個Survivor區(qū)。
1.大多數新建的對象都位于Eden區(qū)
2.當Eden區(qū)被對象填滿時,就會執(zhí)行Minor GC,并把所有存活下來的對象轉移到其中一個survivor區(qū)。
3.Minor GC同樣會檢查存活下來的對象,并把它們轉移到另一個survivor區(qū)。這樣在一段時間內,總會有一個空的survivor區(qū)。
4.經過多次GC周期后,仍然存活下來的對象會被轉移到年老代內存空間。通常這是在年輕代有資格提升到年老代前通過設定年齡閾值來完成的。
年老代
年老代內存里包含了長期存活的對象和經過多次Minor GC后依然存活下來的對象。通常會在老年代內存被占滿時進行垃圾回收。老年代的垃圾收集叫做Major GC。Major GC會花費更多的時間。
Stop the World事件
所有的垃圾收集都是“Stop the World”事件,因為所有的應用線程都會停下來直到操作完成(所以叫“Stop the World”)。
因為年輕代里的對象都是一些臨時(short-lived )對象,執(zhí)行Minor GC非常快,所以應用不會受到(“Stop the World”)影響。
由于Major GC會檢查所有存活的對象,因此會花費更長的時間。應該盡量減少Major GC。因為Major GC會在垃圾回收期間讓你的應用反應遲鈍,所以如果你有一個需要快速響應的應用發(fā)生多次Major GC,你會看到超時錯誤。
垃圾回收時間取決于垃圾回收策略。這就是為什么有必要去監(jiān)控垃圾收集和對垃圾收集進行調優(yōu)。從而避免要求快速響應的應用出現超時錯誤。
永久代
永久代或者“Perm Gen”包含了JVM需要的應用元數據,這些元數據描述了在應用里使用的類和方法。注意,永久代不是Java堆內存的一部分。
永久代存放JVM運行時使用的類。永久代同樣包含了Java SE庫的類和方法。永久代的對象在full GC時進行垃圾收集。
方法區(qū)
方法區(qū)是永久代空間的一部分,并用來存儲類型信息(運行時常量和靜態(tài)變量)和方法代碼和構造函數代碼。
內存池
如果JVM實現支持,JVM內存管理會為創(chuàng)建內存池,用來為不變對象創(chuàng)建對象池。字符串池就是內存池類型的一個很好的例子。內存池可以屬于堆或者永久代,這取決于JVM內存管理的實現。
運行時常量池
運行時常量池是每個類常量池的運行時代表。它包含了類的運行時常量和靜態(tài)方法。運行時常量池是方法區(qū)的一部分
Java棧內存
Java棧內存用于運行線程。它們包含了方法里的臨時數據、堆里其它對象引用的特定數據
Java 堆內存開關
Java提供了大量的內存開關(參數),我們可以用它來設置內存大小和它們的比例。
-Xms 設置JVM啟動時堆的初始化大小。?
-Xmx 設置堆最大值。?
-Xmn 設置年輕代的空間大小,剩下的為老年代的空間大小。?
-XX:PermGen 設置永久代內存的初始化大小。?
-XX:MaxPermGen 設置永久代的最大值。?
-XX:SurvivorRatio 提供Eden區(qū)和survivor區(qū)的空間比例
如果年輕代的大小為10m并且VM開關是-XX:SurvivorRatio=2,那么將會保留5m內存給Eden區(qū)和每個Survivor區(qū)分配2.5m內存。默認比例是8。?
-XX:NewRatio 提供年老代和年輕代的比例大小。默認值是2
Java垃圾回收
Java垃圾回收會找出沒用的對象,把它從內存中移除并釋放出內存給以后創(chuàng)建的對象使用,自動垃圾回收。
垃圾收集器是一個后臺運行程序。它管理著內存中的所有對象并找出沒被引用的對象。所有的這些未引用的對象都會被刪除,回收它們的空間并分配給其他對象。
一個基本的垃圾回收過程涉及三個步驟:
標記:這是第一步。在這一步,垃圾收集器會找出哪些對象正在使用和哪些對象不在使用。
正常清除:垃圾收集器會清除不在使用的對象,回收它們的空間分配給其他對象。
壓縮清除:為了提升性能,壓縮清除會在刪除沒用的對象后,把所有存活的對象移到一起。這樣可以提高分配新對象的效率。
簡單標記和清除方法存在兩個問題:
效率很低。因為大多數新建對象都會成為“沒用對象”。
經過多次垃圾回收周期的對象很有可能在以后的周期也會存活下來。
上面簡單清除方法的問題在于Java垃圾收集的分代回收的,而且在堆內存里有年輕代和年老代兩個區(qū)域
Java垃圾回收類型
Serial GC(-XX:+UseSerialGC):Serial GC使用簡單的標記、清除、壓縮方法對年輕代和年老代進行垃圾回收,即Minor GC和Major GC。Serial GC在client模式(客戶端模式)很有用,比如在簡單的獨立應用和CPU配置較低的機器。這個模式對占有內存較少的應用很管用。
Parallel GC(-XX:+UseParallelGC):除了會產生N個線程來進行年輕代的垃圾收集外,Parallel GC和Serial GC幾乎一樣。這里的N是系統(tǒng)CPU的核數。我們可以使用 -XX:ParallelGCThreads=n 這個JVM選項來控制線程數量。并行垃圾收集器也叫throughput收集器。因為它使用了多CPU加快垃圾回收性能。Parallel GC在進行年老代垃圾收集時使用單線程。
Parallel Old GC(-XX:+UseParallelOldGC):和Parallel GC一樣。不同之處,Parallel Old GC在年輕代垃圾收集和年老代垃圾回收時都使用多線程收集。
并發(fā)標記清除(CMS)收集器(-XX:+UseConcMarkSweepGC):CMS收集器也被稱為短暫停頓并發(fā)收集器。它是對年老代進行垃圾收集的。CMS收集器通過多線程并發(fā)進行垃圾回收,盡量減少垃圾收集造成的停頓。CMS收集器對年輕代進行垃圾回收使用的算法和Parallel收集器一樣。這個垃圾收集器適用于不能忍受長時間停頓要求快速響應的應用??墒褂?-XX:ParallelCMSThreads=n JVM選項來限制CMS收集器的線程數量。
G1垃圾收集器(-XX:+UseG1GC) G1(Garbage First):垃圾收集器是在Java 7后才可以使用的特性,它的長遠目標時代替CMS收集器。G1收集器是一個并行的、并發(fā)的和增量式壓縮短暫停頓的垃圾收集器。G1收集器和其他的收集器運行方式不一樣,不區(qū)分年輕代和年老代空間。它把堆空間劃分為多個大小相等的區(qū)域。當進行垃圾收集時,它會優(yōu)先收集存活對象較少的區(qū)域,因此叫“Garbage First”。你可以在Oracle Garbage-FIrst收集器文檔找到更多詳細信息。
Java垃圾收集監(jiān)控