JVM内存分配、垃圾收集器和常用参数

2/22/2017来源:ASP.NET技巧人气:1309

本文是为大家精心整理JVM内存分配、垃圾收集器和常用参数这三方面的知识点,希望大家能熟练掌握好jvm的基础知识点,为成为优秀的程序猿打下坚实的基础。

熟练掌握jvm的基础知识是作为java程序猿必需掌握的,这可以帮助我们:

1.调优jvm配置参数,一定程度减少各种OOM问题

如java.lang.OutOfMemoryError:Java heap space

java.lang.OutOfMemoryError: GCoverhead limit execeeded

java.lang.OutOfMemoryError: PermGenspace

2.编码时提高GC问题的意识,写出高效健壮代码

如对象使用完置null及时GC、慎用System.gc()

尽量不要编写返回大数据集的方法(如大数据量的接口)

慎用大量jvm级别的缓存

3.便于排查故障及性能调优

如代码问题导致频繁full gc带来的性能问题

分析内存方法:heap dump 工具:mat

一.jvm内存分配

1.jvm运行结构(下图)

注:JDK1.3.1版本开始使用HotSpot虚拟机

栈区(vm stack)

由编译器自动分配释放,存放方法的参数值,局部变量的值等,具体方法执行结束之后,系统自动释放内存资源。

本地方法栈(nativemethod stack)

与vm stack基本类似,区别在于虚拟机栈为虚拟机执行的java方法服务,而本地方法栈则是为Native方法服务。

静态区,即方法区(PermSpace)

存放加载的类信息、全局常量、静态变量、是各个线程共享的内存区域,不回收释放。

堆区(Heap)

一般由程序员分配释放,存放由new创建的对象和数组,GC主要操作的对象。

程序计数器

VM执行字节码指令,分支、循环、异常处理、线程恢复等需要

2.jvm内存分配—堆(heap)区分配

分代收集策略下的堆(heap)区内存分配

Java堆分为新生代(young区)、老年代(old区)和永久代(Permanent区),新生代(young区)分为伊甸(eden)区和幸存区0(S0)和幸存区1(S1)。

GC有两种类型:ScavengeGC和Full GC。

ScavengeGC对young区的回收,Eden区被写满后触发;

FullGC对整个堆进行整理回收,一般old区被写满后触发;

Scavenge GC也简称YGC,FullGC简称FGC,FGC时要锁内存,FGC太频繁会大大影响性能。

young区垃圾回收原理:

Eden:对象只管申请空间,是新new对象的乐园。在空间满的时候,会进行大屠杀(Scavenge GC)

S区:幸存区,在对Eden屠杀时,会把仍然存活的对象拷贝到幸存区。幸存区存在对等的两个区间,对于一次Scavenge

GC,其中一个为From区,一个为To区。含义为Eden和From的幸存者被拷贝到To区,To区会作为下一次GC的From区

Old: Eden和S区是新生代(young区)的一部分,相对地,在幸存区经历N次,屠杀后仍然存活的话,会被拷贝到old区,进入old区后,ScavengeGC将不在检查对象有效性,需要触发FullGC来回收对象(详见下图)。

二.垃圾收集器

7种收集器,分为两块,上面为新生代收集器,下面是老年代收集器,存在连线两个收集器可以搭配使用,总的来讲分为:串行收集器、并行收集器、并发收集器。

Ø新生代的收集器,都使用复制算法。

1.Serial(串行GC)收集器

单线程执行,执行时必须暂停其他所有的用户线程,是Jvm client模式下默认收集器

2.ParNew(并行GC)收集器

是serial收集器的多线程版本

3.ParallelScavenge(并行回收GC)收集器

多线程并行执行。它的目标则是达到一个可控制的吞吐量。吞吐量=程序运行时间/(程序运行时间+垃圾收集时间),如虚拟机总共运行了100分钟。其中垃圾收集花掉1分钟,吞吐量则99%。

Ø老年代的收集器,使用“标记-清除”或“标记-整理”算法。

1.CMS(并发GC)收集器

一种以获取最短回收停顿时间为目标的收集器。基于“标记-清除”算法实现

2.Serial Old(串行GC)收集器

是Serial收集器的老年代版本,单线程执行,使用“标记-整理”算法。

3.ParallelOld(并行GC)收集器

是Parallel Scavenge收集器的老年代版本,使用多线程和“标记-整理”算法。

4.G1收集器

JDK1.7提供的一个新收集器,基于“标记-整理”算法实现,收集范围整个Java堆(包括新生代,老年代)。

ØClient、Server模式默认收集器

如果性能要求特别高建议配置使用CMS(并发GC)收集器。

部署jvm基本都使用server模式

三.jvm常用参数设置

Øjvm参数配置示例

附:查看jvm GC情况示例

用java自带的工具jstat命令查看

命令格式:

jstat [Options] vmid [interval][count]

参数说明:

Options,选项,我们一般使用-gcutil查看gc情况

vmid,VM的进程号,即当前运行的java进程号

interval,间隔时间,单位为秒或者毫秒

count,打印次数,如果缺省则打印无数次

如查看jvm gc的简单信息

jstat -gcutil 31479 500

即会每500毫秒一次显示进程号为31479的java进程的GC情况,如下图: