最近经常遇到jvm内存问题,觉得还是有必要整理下jvm内存的相关逻辑,这里只描述jvm堆内存,对外内存暂不阐述。

jvm内存简图

  1. jvm内存分为堆内存和非堆内存,堆内存分为年轻代、老年代,非堆内存里只有个永久代。

  2. 年轻代分为生成区(Eden)和幸存区(Survivor),幸存区由FromSpace和Tospace两部分组成,默认情况下,内存大小比例:Eden:FromSpace:ToSpace 为 8:1:1。

  3. 堆内存存放的是对象,垃圾收集器回收的就是这里的对象,不同区域的对象根据不同的GC算法回收,比如年轻代对应Minor GC,老年代对应Major GC。

  4. 非堆内存即永久代,也称为方法区,存储的是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。

  5. 在jdk1.8废弃了永久代,使用元空间(MetaSpace)取而代之,元空间存储的对象与永久代相同,区别是:元空间并不在jvm中,使用的是本地内存。

    为什么移除永久代呢

​ 为融合HotSpot JVM与JRockit VM(新JVM技术)而做出的改变,因为JRockit没有永久代。

分代概念

首先,GC是Garbage Collection,即垃圾回收。

​ 新生成的对象首先存放在生成区,当生成区满了,触发Minor GC,存活下来的对象转移到Survivor0,即FromSpace,Survivor0区满后触发执行Minor GC,存活对象移动到Suvivor1区,即ToSpace,经过多次Minor GC仍然存活的对象转移到老年代。

​ 所以老年代存储的是长期活动的对象,当老年代满了会触发Major GC。

​ Minor GC和Major GC是俗称,有些情况下Major GC和Full GC是等价的,如果出发了Full GC,那么所有线程必须等待GC完成才能继续(见GC分类和算法)。

​ 分代原因

​ 将对象根据存活概率进行分类,对存活时间长的对象,放到固定区,从而减少扫描垃圾时间及GC频率。针对分类进行不同的垃圾回收算法,对算法扬长避短。

​ 为什么幸存区分为大小相同的两部分:S0,S1

​ 主要为了解决碎片化,因为回收一部分对象后,剩余对象占用的内存不连续,也就是碎片化,过于严重的话,当前连续的内存不够新对象存放就会触发GC,这样会提高GC的次数,降低性能,当S0 GC后存活对象转移到S1后存活对象占用的就是连续的内存。

GC分类和相关算法

我们来看下GC分类,才能清楚什么时候触发Full GC、和非Full GC,GC大致分为两种:

  • Partial GC:并不收集整个GC堆的模式,即可以理解为非Full GC

    • Young GC:只收集young gen的GC
    • Old GC:只收集old gen的GC。只有CMS有这个模式
    • Mixed GC:收集整个young gen以及部分old gen的GC。只有G1有这个模式
  • Full GC:收集整个堆,包括young gen、old gen、perm gen(如果存在的话)等所有部分的模式。

上面说的CMS和G1都是GC的算法,相关GC算法如下:

  1. Serial GC算法:Serial Young GC + Serial Old GC (实际上它是全局范围的Full GC);

  2. Parallel GC算法:Parallel Young GC + 非并行的PS MarkSweep GC / 并行的Parallel Old GC(这俩实际上也是全局范围的Full GC),选PS MarkSweep GC 还是 Parallel Old GC 由参数UseParallelOldGC来控制;

  3. CMS算法:ParNew(Young)GC + CMS(Old)GC + Full GC for CMS算法;

  4. G1 GC算法:Young GC + mixed GC(新生代,再加上部分老生代)+ Full GC for G1 GC算法(应对G1 GC算法某些时候的不赶趟,开销很大);

​ GC触发条件

  • Young GC:各种Young GC触发的条件都是Eden区满了。

  • Serial Old GC/PS MarkSweep GC/Parallel Old GC:当准备要触发一次young GC时,如果发现统计数据说之前young GC的平均晋升大小比目前old gen剩余的空间大,则不会触发young GC而是转为触发full GC。

  • Full GC for CMS:老年代使用比率超过某个值。

  • Full GC for G1 GC:Heap使用比率超过某个值。

  • 如果有perm gen的话,要在perm gen分配空间但已经没有足够空间时,也要触发一次full GC。

    小结:不同算法对应的GC回收条件是不同的。

    GC方式

    ​ 标记-清除(Mark-Sweep)

    ​ GC分为两个阶段,标记和清除。首先标记所有可回收的对象,在标记完成后统一回收所有被标记的对象。同时会产生不连续的内存碎片,碎片过多会导致以后程序运行时需要分配较大对象时,无法找到足够的连续内存,而不得已再次触发GC。

    红色代表被标记的可回收对象,绿色代表存活对象



    清除后如下:



    复制(Copy)

​ 将内存按容量划分为两块,每次只使用其中一块。当这一块内存用完了,就将存活的对象复制到另一块上,然后再把已使用的内存空间一次清理掉。这样使得每次都是对半个内存区回收,也不用考虑内存碎片问题,简单高效。缺点需要两倍的内存空间。

清除前后如下:





标记-整理(Mark-Compact)

​ 也分为两个阶段,首先标记可回收的对象,再将存活的对象都向一端移动,然后清理掉边界以外的内存。此方 法避免标记-清除算法的碎片问题,同时也避免了复制算法的空间问题。

​ 一般年轻代中执行GC后,会有少量的对象存活,就会选用复制算法,只要付出少量的存活对象复制成本就可以 完成收集。而老年代中因为对象存活率高,没有额外过多内存空间分配,就需要使用标记-清理或者标记-整理算法来进行回收。

清除前后如下:



GC算法参数

参数 描述
-XX:+UseSerialGC 串行收集器
-XX:+UseParallelGC 并行收集器
-XX:+UseParallelGCThreads=8 并行收集器线程数,同时有多少个线程进行垃圾回收,一般与CPU数量相等
-XX:+UseParallelOldGC 指定老年代为并行收集
-XX:+UseConcMarkSweepGC CMS收集器(并发收集器)
-XX:+UseCMSCompactAtFullCollection 开启内存空间压缩和整理,防止过多内存碎片
-XX:CMSFullGCsBeforeCompaction=0 表示多少次Full GC后开始压缩和整理,0表示每次Full GC后立即执行压缩和整理
-XX:CMSInitiatingOccupancyFraction=80% 表示老年代内存空间使用80%时开始执行CMS收集,防止过多的Full GC
-XX:+UseG1GC G1收集器
-XX:MaxTenuringThreshold=0 在年轻代经过几次GC后还存活,就进入老年代,0表示直接进入老年代

OOM原因

1)老年代内存不足:java.lang.OutOfMemoryError:Javaheapspace

2)永久代内存不足:java.lang.OutOfMemoryError:PermGenspace

3)代码bug,占用内存无法及时回收。

​ 可以通过添加个参数-XX:+HeapDumpOnOutMemoryError,让虚拟机在出现内存溢出异常时Dump出当前的内存堆转储快照以便事后分析。

jvm堆内存和GC简介的更多相关文章

  1. 【转】JVM 堆内存设置原理

    堆内存设置 原理 JVM堆内存分为2块:Permanent Space 和 Heap Space. Permanent 即 持久代(Permanent Generation),主要存放的是Java类定 ...

  2. JVM堆内存设置

    今天碰到了一个题目,讲的是关于堆内存的问题,题目如下   下面哪种情况会导致持久区jvm堆内存溢出? A.循环上万次的字符串处理 B.在一段代码内申请上百M甚至上G的内存 C.使用CGLib技术直接操 ...

  3. JVM堆内存监测的一种方式,性能调优依旧任重道远

    上月,由极客邦.InfoQ和听云联合主办2016 APMCon中国应用性能管理大会圆满落下帷幕.会上,Java冠军Martijn Verburg进行了一场Java and the Machine的分享 ...

  4. 巩固java(二)----JVM堆内存结构及垃圾回收机制

    前言:        我们在运行程序时,有时会碰到内存溢出(OutOfMemoryError)的问题,为了解决这种问题,我们有必要了解JVM的内存结构和垃圾回收机制. 正文: 1.JVM堆内存结构   ...

  5. JDK8中JVM堆内存划分

    一:JVM中内存 JVM中内存通常划分为两个部分,分别为堆内存与栈内存,栈内存主要用运行线程方法 存放本地暂时变量与线程中方法运行时候须要的引用对象地址. JVM全部的对象信息都 存放在堆内存中.相比 ...

  6. [转]JVM 堆内存设置原理

    堆内存设置 原理 JVM堆内存分为2块:Permanent Space 和 Heap Space. Permanent 即 持久代(Permanent Generation),主要存放的是Java类定 ...

  7. JVM 堆内存设置原理

    堆内存设置 原理 JVM堆内存分为2块:Permanent Space 和 Heap Space. Permanent 即 持久代(Permanent Generation),主要存放的是Java类定 ...

  8. 【转】JDK5.0中JVM堆模型、GC垃圾收集详细解析

    基本概念 堆/Heap JVM管理的内存叫堆:在32Bit操作系统上有4G的限制,一般来说Windows下为2G,而Linux下为3G:64Bit的就没有这个限制.JVM初始分配的内存由-Xms指定, ...

  9. JVM 堆内存设置原理(转)

    堆内存设置 原理 JVM堆内存分为2块:Permanent Space 和 Heap Space. Permanent 即 持久代(Permanent Generation),主要存放的是Java类定 ...

随机推荐

  1. hadoop不能互相访问和linux防火墙守护进程

    前言——作为装过几次集群的菜鸟,对于hadoop集群的安装还是比较有心得的:只要配置文件够好,集群配置就非常容易,否则也容易出现莫名其妙的问题!总结了一份3台机器搭建较完好的集群的一份配置文件. 在我 ...

  2. java里的锁总结(synchronized隐式锁、Lock显式锁、volatile、CAS)

    一.介绍 首先, java 的锁分为两类: 第一类是 synchronized 同步关键字,这个关键字属于隐式的锁,是 jvm 层面实现,使用的时候看不见: 第二类是在 jdk5 后增加的 Lock ...

  3. Redis主从复制、多实例、高可用

    Redis主从复制 在开始实现redis的高可用之前,首先来学习一下如何实现redis的主从复制,毕竟高可用也会依赖主从复制的技术. Redis的主从复制,可以实现一个主节点master可以有多个从节 ...

  4. PS01

    基础学习:PS 平面设计:海报 影楼后期:婚纱照精修 UI设计: AI:是矢量图处理软件 矢量图:放大缩小后不会失真 使用方向:包装盒设计,logo设计,名片 ID使用方向:画册

  5. v-charts 绘制柱状图、条形图、水球图、雷达图、折线图+柱状图,附官网地址

    v-charts 官网地址:https://v-charts.js.org/#/ 柱状图: <template> <ve-histogram :data="chartDat ...

  6. 理解Java中的final关键字

    final关键字的基本用法 1. 修饰类 出于安全考虑,类无法被继承 2. 修饰方法 防止继承类修改方法private方法会隐式指定为final方法: 3. 修饰变量 基本数据类型,初始化后不能再修改 ...

  7. ZooKeeper 入门指引

    定义 Apache ZooKeeper is an effort to develop and maintain an open-source server which enables highly ...

  8. 1.2Hadoop概述

  9. 并发编程(二)Java中的多线程

    一.创建多线程 创建多线程有以下几种方法: 继承Thread,重写run方法 实现Runnable接口,重写run方法[无返回值] 实现Callable接口,重写call方法[有返回值] 继承Thre ...

  10. xxe漏洞,及xml

    xxe漏洞 XML用于标记电子文件使其具有结构性的标记语言,可以用来标记数据.定义数据类型,是一种允许用户对自己的标记语言进行定义的源语言.XML文档结构包括XML声明.DTD文档类型定义(可选).文 ...