JVM系列二:GC策略&内存申请、对象衰老

短命女 2022-09-17 09:29 131阅读 0赞

JVM里的GC(Garbage Collection)的算法有很多种，如标记清除收集器，压缩收集器，分代收集器等等,详见[HotSpot VM GC 的种类][HotSpot VM GC]

现在比较常用的是分代收集（generational collection,也是SUN VM使用的,J2SE1.2之后引入），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:young generation，tenured generation和permanet generation。绝大部分的objec被分配在young generation(生命周期短)，并且大部分的object在这里die。当young generation满了之后，将引发minor collection(YGC)。在minor collection后存活的object会被移动到tenured generation(生命周期比较长)。最后，tenured generation满之后触发major collection。major collection（Full gc）会触发整个heap的回收，包括回收young generation。permanet generation区域比较稳定，主要存放classloader信息。

young generation有eden、2个survivor 区域组成。其中一个survivor区域一直是空的，是eden区域和另一个survivor区域在下一次copy collection后活着的objecy的目的地。object在survivo区域被复制直到转移到tenured区。

我们要尽量减少 Full gc 的次数(tenured generation 一般比较大,收集的时间较长,频繁的Full gc会导致应用的性能收到严重的影响)。

堆内存GC  
       JVM(采用分代回收的策略)，用较高的频率对年轻的对象(young generation)进行YGC，而对老对象(tenured generation)较少(tenured generation 满了后才进行)进行Full GC。这样就不需要每次GC都将内存中所有对象都检查一遍。

非堆内存不GC

GC不会在主程序运行期对PermGen Space进行清理，所以如果你的应用中有很多CLASS(特别是动态生成类，当然permgen space存放的内容不仅限于类)的话,就很可能出现PermGen Space错误。

内存申请、对象衰老过程  
一、内存申请过程

1.  JVM会试图为相关Java对象在Eden中初始化一块内存区域；
2.  当Eden空间足够时，内存申请结束。否则到下一步；
3.  JVM试图释放在Eden中所有不活跃的对象（minor collection），释放后若Eden空间仍然不足以放入新对象，则试图将部分Eden中活跃对象放入Survivor区；
4.  Survivor区被用来作为Eden及old的中间交换区域，当OLD区空间足够时，Survivor区的对象会被移到Old区，否则会被保留在Survivor区；
5.  当old区空间不够时，JVM会在old区进行major collection；
6.  完全垃圾收集后，若Survivor及old区仍然无法存放从Eden复制过来的部分对象，导致JVM无法在Eden区为新对象创建内存区域，则出现"Out of memory错误"；

二、对象衰老过程

1. 新创建的对象的内存都分配自eden。Minor collection的过程就是将eden和在用survivor space中的活对象copy到空闲survivor space中。对象在young generation里经历了一定次数(可以通过参数配置)的minor collection后，就会被移到old generation中，称为tenuring。
2. GC触发条件
 
 <table style="margin:0px 0px 0px 30px; padding:0px; border-collapse:collapse; border-spacing:0px; border:1px solid silver"> 
 <tbody style="margin:0px; padding:0px"> 
 <tr style="margin:0px; padding:0px"> 
 <td style="margin:0px; padding:3px; border:1px solid silver; border-collapse:collapse"> GC类型</td> 
 <td style="margin:0px; padding:3px; border:1px solid silver; border-collapse:collapse"> 触发条件</td> 
 <td style="margin:0px; padding:3px; border:1px solid silver; border-collapse:collapse"> 触发时发生了什么</td> 
 <td style="margin:0px; padding:3px; border:1px solid silver; border-collapse:collapse"> 注意</td> 
 <td style="margin:0px; padding:3px; border:1px solid silver; border-collapse:collapse"> 查看方式</td> 
 </tr> 
 <tr style="margin:0px; padding:0px"> 
 <td style="margin:0px; padding:3px; border:1px solid silver; border-collapse:collapse"> YGC</td> 
 <td style="margin:0px; padding:3px; border:1px solid silver; border-collapse:collapse"> eden空间不足</td> 
 <td style="margin:0px; padding:3px; border:1px solid silver; border-collapse:collapse"> 清空Eden+from survivor中所有no ref的对象占用的内存 将eden+from sur中所有存活的对象copy到to sur中 一些对象将晋升到old中: &nbsp;&nbsp;&nbsp; to sur放不下的 &nbsp;&nbsp;&nbsp; 存活次数超过turning threshold中的 重新计算tenuring threshold(serial parallel GC会触发此项) 重新调整Eden 和from的大小(parallel GC会触发此项) </td> 
 <td style="margin:0px; padding:3px; border:1px solid silver; border-collapse:collapse"> 全过程暂停应用 是否为多线程处理由具体的GC决定</td> 
 <td style="margin:0px; padding:3px; border:1px solid silver; border-collapse:collapse"> jstat –gcutil&nbsp; gc log</td> 
 </tr> 
 <tr style="margin:0px; padding:0px"> 
 <td style="margin:0px; padding:3px; border:1px solid silver; border-collapse:collapse"> FGC</td> 
 <td style="margin:0px; padding:3px; border:1px solid silver; border-collapse:collapse"> old空间不足 perm空间不足 显示调用System.GC, RMI等的定时触发 YGC时的悲观策略 dump live的内存信息时(jmap –dump:live) </td> 
 <td style="margin:0px; padding:3px; border:1px solid silver; border-collapse:collapse"> 清空heap中no ref的对象 permgen中已经被卸载的classloader中加载的class信息 如配置了CollectGenOFirst,则先触发YGC(针对serial GC) 如配置了ScavengeBeforeFullGC,则先触发YGC(针对serial GC) </td> 
 <td style="margin:0px; padding:3px; border:1px solid silver; border-collapse:collapse"> 全过程暂停应用 是否为多线程处理由具体的GC决定 是否压缩需要看配置的具体GC</td> 
 <td style="margin:0px; padding:3px; border:1px solid silver; border-collapse:collapse"> jstat –gcutil&nbsp; gc log</td> 
 </tr> 
 </tbody> 
 </table>
 
 permanent generation空间不足会引发Full GC,仍然不够会引发PermGen Space错误。

参考：

[http://jiangyongyuan.javaeye.com/blog/356502][http_jiangyongyuan.javaeye.com_blog_356502]

[http://www.helloying.com/blog/archives/164][http_www.helloying.com_blog_archives_164]