JVM

文章目录

一个对象创建的内存分配过程GC的基础知识1.什么是垃圾2.如何定位垃圾3.常见的垃圾回收算法4.JVM内存分代模型（用于分代垃圾回收算法）5.常见的垃圾回收器（垃圾收集器就是算法落地实现）6.垃圾收集器的发展7.JVM调优第一步，了解生产环境下的垃圾回收器组合

一个对象创建的内存分配过程

先尝试在栈上分配：经过逃逸分析和标量替换。 栈上创建对象的好处：栈内对象出栈之后，生命周期结束，不需要GC介入。 TLAB：thread local allocation buffer线程本地分配缓冲区，，调度线程的分配竞争。

GC的基础知识

1.什么是垃圾

C语言申请内存：malloc free

C++： new delete

Java: new ？

自动内存回收，编程上简单，系统不容易出错，手动释放内存，容易出两种类型的问题：

忘记回收多次回收 垃圾指没有任何引用指向的一个对象或者多个对象（循环引用，垃圾堆）。 java的调优机制就集中在垃圾回收器的选择和参数设置上。

2.如何定位垃圾

引用计数（有缺陷：三个对象循环引用，但是没有栈引用，造成无法回收，内存泄漏。）根可达算法（root searching），根对象有引用的，不回收，其他都是垃圾。 根对象包括哪些？

3.常见的垃圾回收算法

标记清除（mark-sweep） - 位置不连续 产生碎片（两遍扫描）

拷贝算法（copying） - 没有碎片，浪费空间

标记压缩（mark-compact） - 没有碎片，效率偏低(两遍扫描，内存移动需要线程同步，影响效率)

4.JVM内存分代模型（用于分代垃圾回收算法）

部分垃圾回收器使用的模型

新生代 + 老年代 + 永久代（1.7）/ 元数据区(1.8) Metaspace

永久代 元数据 - Class永久代必须指定大小限制 ，元数据可以设置，也可以不设置，无上限（受限于物理内存，由操作系统管理）字符串常量 1.7 - 永久代，1.8 - 堆MethodArea逻辑概念 - 永久代、元数据

新生代 = Eden + 2个suvivor区

YGC回收之后，大多数的对象会被回收，活着的进入s0再次YGC，活着的对象eden + s0 -> s1再次YGC，eden + s1 -> s0年龄足够 -> 老年代 （15 CMS 6）s区装不下 -> 老年代

老年代

顽固分子老年代满了FGC Full GC（包括新生代和老年代全部gc一次）

GC Tuning调优 (Generation 针对于分代模型)

尽量减少FGC（效率很底，可能会系统停顿）MinorGC = YGCMajorGC = FGC

5.常见的垃圾回收器（垃圾收集器就是算法落地实现）

jvm的内存模型归gc回收器模型管

Serial （stw：stop the world）年轻代 串行回收（小孩子扔线团和妈妈清理的场景。）

PS 年轻代 并行回收（小孩子扔线团和长辈一起清理的场景。）

ParNew 年轻代 配合CMS的并行回收（约等于PS，可以配合CMS用）

SerialOld

ParallelOld

ConcurrentMarkSweep （CMS）老年代 并发的， 垃圾回收和应用程序同时运行，降低STW的时间(降低至200ms以内)

G1(10ms)（jdk1.9以上默认）

ZGC (1ms) PK C++

Shenandoah

Eplison（jdk11新加，不回收垃圾，jvm调试用）

jvm1.8默认的垃圾回收：PS + ParallelOld

6.垃圾收集器的发展

垃圾回收器的演进与内存的大小发展有关系，内存越大与回收线程越多并不呈线性正相关，因为CPU性能（瓶颈）受限于线程切换（contextSwitch），影响gc清理。

因此诞生了CMS（缺点：内存碎片化，浮动垃圾，此时若有大对象进来，调用serial old来清理腾地方，卡顿时间很久），jdk第一个并发执行的垃圾回收器，CMS的4个阶段：

初始标记：标记根对象（STW）并发标记（mark sweep）：并行；存在标记的重复利用（错标，严重），不用的没标记的问题（漏标，浮动垃圾）重新标记（STW），修改错标，又重新扫描一遍。并发清理。 怎么标记？怎么修改？并发标记算法（三色标记算法）错标cms的解决方案：A产生新的引用，重新变灰

G1的产生

告别物理分代，进行逻辑分代，分而治之。

G1处理java文件的运行效率比其他的垃圾回收器的效率慢3%-4%（问题不大），因为存在**屏障（新建对象的时候），用于垃圾回收的标记。

转：深入理解Java G1垃圾收集器

7.JVM调优第一步，了解生产环境下的垃圾回收器组合

JVM的命令行参数参考：https://docs.oracle.com/javase/8/docs/technotes/tools/unix/java.html

JVM参数分类

标准： - 开头，所有的HotSpot都支持

非标准：-X 开头，特定版本HotSpot支持特定命令

不稳定：-XX 开头，下个版本可能取消

-XX:+PrintCommandLineFlags

-XX:+PrintFlagsFinal 最终参数值

-XX:+PrintFlagsInitial 默认参数值