JVM学习笔记----内存管理和垃圾回收

矫情吗；* 2022-07-14 14:44 179阅读 0赞

**JVM内存组成结构**

JVM栈由堆、栈、本地方法栈、方法区等部分组成，结构图如下所示：

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1）堆

所有通过new创建的对象的内存都在堆中分配，其大小可以通过-Xmx和-Xms来控制。堆被划分为新生代和旧生代，新生代又被进一步划分为Eden和Survivor区，最后Survivor由From Space和To Space组成，结构图如下所示：

![0_1285480697sAPW.gif][]

*  新生代。新建的对象都是用新生代分配内存，Eden空间不足的时候，会把存活的对象转移到Survivor中，新生代大小可以由-Xmn来控制，也可以用-XX:SurvivorRatio来控制Eden和Survivor的比例
 *  旧生代。用于存放新生代中经过多次垃圾回收仍然存活的对象

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（Permanet Generation）来存放方法区，可通过-XX:PermSize和-XX:MaxPermSize来指定最小值和最大值

**垃圾回收机制**

JVM分别对新生代和旧生代采用不同的垃圾回收机制

新生代的GC：

新生代通常存活时间较短，因此基于Copying[算法][Link 1]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From Space或To Space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，

用[Java ][Java]visualVM来查看，能明显观察到新生代满了后，会把对象转移到旧生代，然后清空继续装载，当旧生代也满了后，就会报outofmemory的异常，如下图所示：

![0_128547393900Yy.gif][]

在执行机制上JVM提供了串行GC（Serial GC）、并行回收GC（Parallel Scavenge）和并行GC（ParNew）

1）串行GC

在整个扫描和复制过程采用单线程的方式来进行，适用于单CPU、新生代空间较小及对暂停时间要求不是非常高的应用上，是client级别默认的GC方式，可以通过-XX:+UseSerialGC来强制指定

2）并行回收GC

在整个扫描和复制过程采用多线程的方式来进行，适用于多CPU、对暂停时间要求较短的应用上，是server级别默认采用的GC方式，可用-XX:+UseParallelGC来强制指定，用-XX:ParallelGCThreads=4来指定线程数

3）并行GC

与旧生代的并发GC配合使用

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。在执行机制上JVM提供了串行GC（Serial MSC）、并行GC（parallel MSC）和并发GC（CMS），具体算法细节还有待进一步深入研究。

以上各种GC机制是需要组合使用的，指定方式由下表所示：

<table> 
 <tbody> 
 <tr> 
 <td> 指定方式 </td> 
 <td> 新生代GC方式 </td> 
 <td> 旧生代GC方式 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td> -XX:+UseSerialGC </td> 
 <td> 串行GC </td> 
 <td> 串行GC </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td> -XX:+UseParallelGC </td> 
 <td> 并行回收GC </td> 
 <td> 并行GC </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td> -XX:+UseConeMarkSweepGC </td> 
 <td> 并行GC </td> 
 <td> 并发GC </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td> -XX:+UseParNewGC </td> 
 <td> 并行GC </td> 
 <td> 串行GC </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td> -XX:+UseParallelOldGC </td> 
 <td> 并行回收GC </td> 
 <td> 并行GC </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td> -XX:+ UseConeMarkSweepGC -XX:+UseParNewGC </td> 
 <td> 串行GC </td> 
 <td> 并发GC </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td> 不支持的组合 </td> 
 <td colspan="2"> 1、-XX:+UseParNewGC -XX:+UseParallelOldGC 2、-XX:+UseParNewGC -XX:+UseSerialGC </td> 
 </tr> 
 </tbody> 
</table>

来自 [http://blog.csdn.net/cutesource/article/details/5906705][http_blog.csdn.net_cutesource_article_details_5906705]

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[0_1285480697sAPW.gif]: /images/20220714/abf102676b494c75ad2bcf7c9401c5a7.png
[Link 1]: http://lib.csdn.net/base/datastructure
[Java]: http://lib.csdn.net/base/java
[0_128547393900Yy.gif]: /images/20220714/455296d3d3934820a9b9650262728afc.png
[http_blog.csdn.net_cutesource_article_details_5906705]: http://blog.csdn.net/cutesource/article/details/5906705