jvm垃圾回收机制中,有一种回收策略叫分代垃圾回收。
分代垃圾回收,顾名思义,是将jvm管理的堆,分为不同的部分进行gc策略以达到优化内存管理的效果。jvm将堆分为年轻代与老年代,年轻代中又分为eden区与survivor区。
jvm在给一个对象分配内存的时,会优先考虑将对象分配到eden区,如果是对象较大的情况下会直接将较大的对象放入老年代,在eden区的对象,在minorGC后还存活会进入survivor区,在survivor区里存活时间较长的对象会进入老年代里。
所以说一般说的垃圾回收有两种情况,一种是发生在新生代的minorGC,一种是发生在老年代的fullGC。
minorGC是发生在新生代的,这里主要使用的是复制算法,把eden区里的存活对象发在survivor区里,每次只是用其中的一个survivor区,每次minorGC把eden区和其中一个survivor区里的存活对象放在另外一个survivor对象。这个时候如果survivor区内存不足可以使用老年代做担保。
fullGC是发生在老年代的,在老年代的主要使用标记清除或者标记整理算法。
而永久带通常被称为方法区,方法区主要用来存放运行时常量的,而方法区在1.7版本后被完全取消,具体细节见:
java String类详解
永久带虽然叫做永久带,但在永久带中的对象也未必就一定是一直存在的。
此方法的调用是建议JVM进行Full GC,虽然只是建议而非一定,但很多情况下它会触发 Full GC,从而增加Full GC的频率,也即增加了间歇性停顿的次数。强烈影响系建议能不使用此方法就别使用,让虚拟机自己去管理它的内存,可通过通过-XX:+ DisableExplicitGC来禁止RMI调用System.gc。
老年代空间只有在新生代对象转入及创建大对象、大数组时才会出现不足的现象,当执行Full GC后空间仍然不足,则抛出如下错误:
java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space
为避免以上两种状况引起的Full GC,调优时应尽量做到让对象在Minor GC阶段被回收、让对象在新生代多存活一段时间及不要创建过大的对象及数组。
JVM规范中运行时数据区域中的方法区,在HotSpot虚拟机中又被习惯称为永生代或者永生区,Permanet Generation中存放的为一些class的信息、常量、静态变量等数据,当系统中要加载的类、反射的类和调用的方法较多时,Permanet Generation可能会被占满,在未配置为采用CMS GC的情况下也会执行Full GC。如果经过Full GC仍然回收不了,那么JVM会抛出如下错误信息:
java.lang.OutOfMemoryError: PermGen space
为避免Perm Gen占满造成Full GC现象,可采用的方法为增大Perm Gen空间或转为使用CMS GC。
对于采用CMS进行老年代GC的程序而言,尤其要注意GC日志中是否有promotion failed和concurrent mode failure两种状况,当这两种状况出现时可能会触发Full GC。
具体原因和解决方案可以查看使用CMS垃圾收集器产生的问题和解决方案
在发生Minor GC之前,虚拟机会先检查老年代最大可用的连续空间是否大于新生代所有对象总空间,如果这个条件成立,那么Minor GC可以确保是安全的。如果不成立,则虚拟机会查看HandlePromotionFailure设置值是否允许担保失败。如果允许,那么会继续检查老年代最大可用的连续空间是否大于历次晋升到老年代对象的平均大小,如果大于,将尝试着进行一次Minor GC,尽管这次Minor GC是有风险的;如果小于,或者HandlePromotionFailure设置不允许冒险,那这时也要改为进行一次Full GC。
统计得到的Minor GC晋升到老年代的平均大小大于老年代的剩余空间,这是一个较为复杂的触发情况,例如程序第一次触发Minor GC后,有6MB的对象晋升到老年代,那么当下一次Minor GC发生时,首先检查老年代的剩余空间是否大于6MB,如果小于6MB,则执行Full GC。
当新生代采用PS GC时,方式稍有不同,PS GC是在Minor GC后也会检查,例如上面的例子中第一次Minor GC后,PS GC会检查此时旧生代的剩余空间是否大于6MB,如小于,则触发对旧生代的回收。
除了以上4种状况外,对于使用RMI来进行RPC或管理的Sun JDK应用而言,默认情况下会一小时执行一次Full GC。可通过在启动时通过 java -Dsun.rmi.dgc.client.gcInterval=3600000来设置Full GC执行的间隔时间或通过-XX:+ DisableExplicitGC来禁止RMI调用System.gc。
所谓大对象,是指需要大量连续内存空间的java对象,例如很长的数组,此种对象会直接进入老年代,而老年代虽然有很大的剩余空间,但是无法找到足够大的连续空间来分配给当前对象,此种情况就会触发JVM进行Full GC。
为了解决这个问题,CMS垃圾收集器提供了一个可配置的参数,即-XX:+UseCMSCompactAtFullCollection开关参数,用于在“享受”完Full GC服务之后额外免费赠送一个碎片整理的过程,内存整理的过程无法并发的,空间碎片问题没有了,但提顿时间不得不变长了,JVM设计者们还提供了另外一个参数 -XX:CMSFullGCsBeforeCompaction,这个参数用于设置在执行多少次不压缩的Full GC后,跟着来一次带压缩的
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