深入了解Java GC的工作原理

JVM学习笔记之JVM内存管理和JVM垃圾回收的概念，JVM内存结构由堆、栈、本地方法栈、方法区等部分组成，另外JVM分别对新生代下载地址  和旧生代采用不同的垃圾回收机制。

首先来看一下JVM内存结构，它是由堆、栈、本地方法栈、方法区等部分组成，结构图如下所示。

JVM学习笔记 JVM内存管理和JVM垃圾回收

JVM内存组成结构

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：

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FromSpace和ToSpace组成，结构图如下所示：

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(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。介绍完了JVM内存组成结构，下面我们再来看一下JVM垃圾回收机制下载地址 。

JVM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，

用javavisualVM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：

在执行机制上JVM提供了串行GC(SerialGC)、并行回收GC(ParallelScavenge)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(SerialMSC)、并行GC(parallelMSC)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：

以上就是小编为大家带来的深入了解Java GC的工作原理全部内容了，希望大家多多支持我们~

赞 (0)

相关推荐

  • 浅析Java中的GC垃圾回收器的意义及与GC的交互

    对象是使用new创建的,但是并没有与之相对应的delete操作来回收对象占用的内存.当我们完成对某个对象的使用时,只需停止对该对象的引用:将我们的引用改变为指向其他对象或指向null;或者从方法中返回,使得该方法的局部变量不复存在,从而使得对这些局部变量的引用变为不指向任何对象.不再被引用的对象被称为垃圾(garbage),查找并回收这些对象的过程叫做垃圾回收(garbage collection) o Java虚拟机利用垃圾回收来保证被引用的对象将会在内存中保留,同时会释放在执行代码中通过任何

  • 浅谈关于Java的GC垃圾回收器的一些基本概念

    浅谈关于Java的GC垃圾回收器的一些基本概念

    一.基本回收算法 1. 引用计数(Reference Counting) 比较古老的回收算法.原理是此对象有一个引用,即增加一个计数,删除一个引用则减少一个计数.垃圾回收时,只用收集计数为0的对象.此算法最致命的是无法处理循环引用的问题. 2. 标记-清除(Mark-Sweep) 此算法执行分两阶段.第一阶段从引用根节点开始标记所有被引用的对象,第二阶段遍历整个堆,把未标记的对象清除.此算法需要暂停整个应用,同时,会产生内存碎片. 3. 复制(Copying) 此算法把内存空间划为两个相等的区域

  • 从JVM的内存管理角度分析Java的GC垃圾回收机制

    一个优秀的Java程序员必须了解GC的工作原理.如何优化GC的性能.如何与GC进行有限的交互,因为有一些应用程序对性能要求较高,例如嵌入式系统.实时系统等,只有全面提升内存的管理效率 ,才能提高整个应用程序的性能.本篇文章首先简单介绍GC的工作原理之后,然后再对GC的几个关键问题进行深入探讨,最后提出一些Java程序设计建议,从GC角度提高Java程序的性能.     GC的基本原理     Java的内存管理实际上就是对象的管理,其中包括对象的分配和释放.     对于程序员来说,分配对象使用

  • Java GC 机制与内存分配策略详解

    Java GC 机制与内存分配策略详解

    Java GC 机制与内存分配策略详解 收集算法是内存回收的方法论,垃圾收集器是内存回收的具体实现 自动内存管理解决的是:给对象分配内存 以及 回收分配给对象的内存 为什么我们要了解学习 GC 与内存分配呢? 在 JVM 自动内存管理机制的帮助下,不再需要为每一个new操作写配对的delete/free代码.但出现内存泄漏和溢出的问题时,如果不了解虚拟机是怎样使用内存的,那么排查错误将是一项非常艰难的工作. GC(垃圾收集器)在对堆进行回收前,会先确定哪些对象"存活",哪些已经&quo

  • 全面解析Java中的GC与幽灵引用

    Java 中一共有 4 种类型的引用 : StrongReference. SoftReference. WeakReference 以及 PhantomReference (传说中的幽灵引用 呵呵), 这 4 种类型的引用与 GC 有着密切的关系,  让我们逐一来看它们的定义和使用场景 : 1. Strong ReferenceStrongReference 是 Java 的默认引用实现,  它会尽可能长时间的存活于 JVM 内, 当没有任何对象指向它时 GC 执行后将会被回收 Java代码

  • Java中垃圾回收器GC对吞吐量的影响测试

    在看内存管理术语表的时候偶然发现了"Pig in the Python(注:有点像中文里的贪心不足蛇吞象)"的定义,于是便有了这篇文章.表面上看,这个术语说的是GC不停地将大对象从一个分代提升到另一个分代的情景.这么做就好比巨蟒整个吞食掉它的猎物,以至于它在消化的时候都没办法移动了. 在接下来的这24个小时里我的头脑中充斥着这个令人窒息的巨蟒的画面,挥之不去.正如精神病医生所说的,消除恐惧最好的方法就是说出来.于是便有了这篇文章.不过接下的故事我们要讲的不是蟒蛇,而是GC的调优.我对天

  • Java中GC的工作原理详细介绍

    Java中GC的工作原理 引子:面试时被问到垃圾回收机制,只是粗略的讲'程序员不能直接对内存操作,jvm负责对已经超过作用域的对象回收处理',面官表情呆滞,也就没再继续深入. 转文: 一个优秀的Java程序员必须了解GC的工作原理.如何优化GC的性能.如何与GC进行有限的交互,有一些应用程序对性能要求较高,例如嵌入式系统.实时系统等,只有全面提升内存的管理效率,才能提高整个应用程序的性能.本文将从GC的工作原理.GC的几个关键问题进行探讨,最后提出一些Java程序设计建议,如何从GC角度提高Ja

  • 深入了解Java GC的工作原理

    深入了解Java GC的工作原理

    JVM学习笔记之JVM内存管理和JVM垃圾回收的概念,JVM内存结构由堆.栈.本地方法栈.方法区等部分组成,另外JVM分别对新生代下载地址  和旧生代采用不同的垃圾回收机制. 首先来看一下JVM内存结构,它是由堆.栈.本地方法栈.方法区等部分组成,结构图如下所示. JVM学习笔记 JVM内存管理和JVM垃圾回收 JVM内存组成结构 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: 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

  • java的JIT 工作原理简单介绍

    java的JIT 工作原理简单介绍

    1.JIT的工作原理图 工作原理 当JIT编译启用时(默认是启用的),JVM读入.class文件解释后,将其发给JIT编译器.JIT编译器将字节码编译成本机机器代码. 通常javac将程序源代码编译,转换成java字节码,JVM通过解释字节码将其翻译成对应的机器指令,逐条读入,逐条解释翻译.很显然,经过解释执行,其执行速度必然会比可执行的二进制字节码程序慢.为了提高执行速度,引入了JIT技术. 在运行时JIT会把翻译过的机器码保存起来,已备下次使用,因此从理论上来说,采用该JIT技术可以,可以接

  • java HashMap 的工作原理详解

    HashMap的工作原理是近年来常见的Java面试题.几乎每个Java程序员都知道HashMap,都知道哪里要用HashMap,知道Hashtable和HashMap之间的区别,那么为何这道面试题如此特殊呢?是因为这道题考察的深度很深.这题经常出现在高级或中高级面试中.投资银行更喜欢问这个问题,甚至会要求你实现HashMap来考察你的编程能力.ConcurrentHashMap和其它同步集合的引入让这道题变得更加复杂.让我们开始探索的旅程吧! 先来些简单的问题 "你用过HashMap吗?&quo

  • Java HashMap的工作原理

    Java HashMap的工作原理

    大部分Java开发者都在使用Map,特别是HashMap.HashMap是一种简单但强大的方式去存储和获取数据.但有多少开发者知道HashMap内部如何工作呢?几天前,我阅读了java.util.HashMap的大量源代码(包括Java 7 和Java 8),来深入理解这个基础的数据结构.在这篇文章中,我会解释java.util.HashMap的实现,描述Java 8实现中添加的新特性,并讨论性能.内存以及使用HashMap时的一些已知问题. 内部存储 Java HashMap类实现了Map<K

  • Java虚拟机工作原理

    Java虚拟机工作原理

    首先我想从宏观上介绍一下Java虚拟机的工作原理.从最初的我们编写的Java源文件(.java文件)是如何一步步执行的,如下图所示,首先Java源文件经过前端编译器(javac或ECJ)将.java文件编译为Java字节码文件,然后JRE加载Java字节码文件,载入系统分配给JVM的内存区,然后执行引擎解释或编译类文件,再由即时编译器将字节码转化为机器码.主要介绍下图中的类加载器和运行时数据区两个部分. 类加载 类加载指将类的字节码文件(.class)中的二进制数据读入内存,将其放在运行时数据区

  • 一文学习Java NIO的ByteBuffer工作原理

    一文学习Java NIO的ByteBuffer工作原理

    网络数据的基本单位永远是 byte(字节).Java NIO 提供 ByteBuffer 作为字节的容器,但该类过于复杂,有点难用. ByteBuf是Netty当中的最重要的工具类,它与JDK的ByteBuffer原理基本上相同,也分为堆内与堆外俩种类型,但是ByteBuf做了极大的优化,具有更简单的API,更多的工具方法和优秀的内存池设计. 1 API Netty 的数据处理 API 通过两个组件暴露--抽象类ByteBuf 和 接口 ByteBufHolder. ByteBuf API 的优

  • 深度剖析Java中的内存原型及工作原理

    本文主要通过分析Java内存分配的栈.堆以以及常量池详细的讲解了其的工作原理. 一.java虚拟机内存原型 寄存器:我们在程序中无法控制栈:存放基本类型的数据和对象的引用,但对象本身不存放在栈中,而是存放在堆中堆:存放用new产生的数据静态域:存放在对象中用static定义的静态成员常量池:存放常量非RAM存储:硬盘等永久存储空间. 二.常量池(constant pool) 常量池指的是在编译期被确定,并被保存在已编译的.class文件中的一些数据.除了包含代码中所定义的各种基本类型(如int.

  • HashSet工作原理_动力节点Java学院整理

    对于 HashSet 而言,它是基于 HashMap 实现的,HashSet 底层采用 HashMap 来保存所有元素,因此 HashSet 的实现比较简单,查看 HashSet 的源代码,可以看到如下代码: public class HashSet<E> extends AbstractSet<E> implements Set<E>, Cloneable, java.io.Serializable { // 使用 HashMap 的 key 保存 HashSet 中

  • HashMap工作原理_动力节点Java学院整理

    HashMap工作原理_动力节点Java学院整理

    实际上,HashSet 和 HashMap 之间有很多相似之处,对于 HashSet 而言,系统采用 Hash 算法决定集合元素的存储位置,这样可以保证能快速存.取集合元素:对于 HashMap 而言,系统 key-value 当成一个整体进行处理,系统总是根据 Hash 算法来计算 key-value 的存储位置,这样可以保证能快速存.取 Map 的 key-value 对. 在介绍集合存储之前需要指出一点:虽然集合号称存储的是Java 对象,但实际上并不会真正将 Java 对象放入 Set

随机推荐