gc的基本了解

JVM内存结构由堆、栈、本地方法栈、方法区等部分组成,结构图如下所示:
gc的基本了解_第1张图片

堆设置
-Xms :初始堆大小
-Xmx :最大堆大小

-XX:NewSize=n :设置年轻代大小
-XX:NewRatio=n: 设置年轻代和年老代的比值。如:为3,表示年轻代与年老代比值为1:3,年轻代占整个年轻代年老代和的1/4
-XX:SurvivorRatio=n :年轻代中Eden区与两个Survivor区的比值。注意Survivor区有两个。如:3,表示Eden:Survivor=3:2,一个Survivor区占整个年轻代的1/5
-XX:MaxPermSize=n :设置持久代大小

堆的划分如下2个图:
gc的基本了解_第2张图片
gc的基本了解_第3张图片

Java堆中各代分布
Young:主要是用来存放新生的对象。
Old:主要存放应用程序中生命周期长的内存对象。
Permanent:是指内存的永久保存区域,主要存放Class和Meta的信息,Class在被 Load的时候被放入PermGen space区域. 它和和存放Instance的Heap区域不同,GC(Garbage Collection)不会在主程序运行期对PermGen space进行清理,所以如果你的APP会LOAD很多CLASS的话,就很可能出现PermGen space错误。

2.GC算法:
分代收集。
即将内存分为几个区域,将不同生命周期的对象放在不同区域里;
在GC收集的时候,频繁收集生命周期短的区域(Young area);
比较少的收集生命周期比较长的区域(Old area);
基本不收集的永久区(Perm area)。

新生代的GC:
新生代通常存活时间较短,因此基于Copying算法来进行回收,所谓 Copying算法就是扫描出存活的对象,并复制到一块新的完全未使用的空间中,对应于新生代,就是在Eden和FromSpace或ToSpace之间copy。新生代采用空闲指针的方式来控制GC触发,指针保持最后一个分配的对象在新生代区间的位置,当有新的对象要分配内存时,用于检查空间是否足够,不够就触发GC。当连续分配对象时,对象会逐渐从eden到survivor,最后到旧生代.

虚拟机给每个对象定义了一个对象年龄(Age)计数器。如果对象在 Eden 出生并经过第一次 Minor GC 后仍然存活,并且能被 Survivor 容纳的话,将被移动到 Survivor 空间中,并将对象年龄设为 1。对象在 Survivor 区中每熬过一次 Minor GC,年龄就增加 1 岁,当它的年龄增加到一定程度(默认为 15 岁)时,就会被晋升到老年代中。对象晋升老年代的年龄阈值,可以通过参数 -XX:MaxTenuringThreshold 来设置。

串行GC(Serial Copying)
client模式下的默认GC方式,也可使用-XX:+UseSerialGC指定。

并行回收GC(Parallel Scavenge)
server模式下的默认GC方式,也可用-XX:+UseParallelGC强制指定。
采用PS时,默认情况下JVM会在运行时动态调整Eden:S0:S1的比例,如果不希望自动调整可以使用-XX:-UseAdaptiveSizePolicy参数,内存分配和回收的算法和串行相同,唯一不同仅在于回收时为多线程。

并行GC(ParNew)
CMS GC时默认采用,也可以采用-XX:+UseParNewGC指定。
内存分配、回收和PS相同,不同的仅在于会收拾会配合CMS做些处理。

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旧生代的GC:
旧生代与新生代不同,对象存活的时间比较长,比较稳定,因此采用标记 (Mark)算法来进行回收,所谓标记就是扫描出存活的对象,然后再进行回收未被标记的对象,回收后对用空出的空间要么进行合并,要么标记出来便于下次进行分配,总之就是要减少内存碎片带来的效率损耗。

串行GC(Serial MSC)
client模式下的默认GC方式,可通过-XX:+UseSerialGC强制指定。每次进行全部回收,进行Compact,非常耗费时间。

并行GC(Parallel MSC)
server模式下的默认GC方式,也可用-XX:+UseParallelGC=强制指定。可以在选项后加等号来制定并行的线程数。

并发GC(CMS)线上环境采用的GC方式,也就是Realese环境的方式
使用CMS是为了减少GC执行时的停顿时间,垃圾回收线程和应用线程同时执行,可以使用-XX:+UseConcMarkSweepGC=指定使用,后边接等号指定并发线程数。CMS每次回收只停顿很短的时间,分别在开始的时候(Initial Marking),和中间(Final Marking)的时候,第二次时间略长。

gc的基本了解_第4张图片


JVM如果不指定-server或-client选项,JVM会在启动的时候根据硬件环境判断以server模式启动还是以client模式启动(适用于Java 5及以上版本)。
JVM工作在server模式可以大大提高性能,但应用的启动会比client模式慢大概10%。当该参数不指定时,虚拟机启动检测主机是否为服务器,如果是,则以server模式启动,否则以client模式启动,Java 5检测的根据是至少2个CPU和最低2GB内存。



3. GC 和 Full GC 有什么区别?
GC(或Minor GC):收集 生命周期短的区域(Young area)。
Full GC (或Major GC):收集生命周期短的区域(Young area)和生命周期比较长的区域(Old area)。
他们的收集算法不同,所以使用的时间也不同。 GC 效率也会比较高,我们要尽量减少 Full GC 的次数。 当显示调用System.gc() 时,gc does a full collection(both young generation and tenured generation).


4. Minor GC后,Eden是空的吗?
是的,Minor GC会把Eden中的所有活的对象都移到Survivor区域中,如果Survivor区中放不下,那么剩下的活的对象就被移到Old generation 中。

5.触发full gc的情况:
a.System.gc();
b.旧生代空间不足:java.lang.outOfMemoryError:java heap space
c.Perm空间满:java.lang.outOfMemoryError:PermGen space
d.CMS GC时出现promotion failed  和concurrent  mode failure,
promotion failed是在Minor GC是,S区域放不下,而此时旧生带也放不下造成的;
concurrent mode failure是在CMS GC的时候,有对象放入旧生代,此时旧生代放不下导致的;
e.统计得到的minor GC晋升到旧生代的平均大小大于旧生代的剩余空间

----先插个图,有空继续整理其他内存区域------
gc的基本了解_第5张图片

2)栈

每个线程执行每个方法的时候都会在栈中申请一个栈帧,每个栈帧包括局部变量区和操作数栈,用于存放此次方法调用过程中的临时变量、参数和中间结果

3)本地方法栈

用于支持native方法的执行,存储了每个native方法调用的状态

4)方法区

存放了要加载的类信息、静态变量、final类型的常量、属性和方法信息。JVM用持久代(PermanetGeneration)来存放方法区,可通过-XX:PermSize和-XX:MaxPermSize来指定最小值和最大值。


http://iamzhongyong.iteye.com/blog/1447314
http://blog.csdn.net/winniepu/article/details/4829087
http://www.blogjava.net/ldwblog/archive/2013/07/24/401919.html
http://book.51cto.com/art/201011/235575.htm

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