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#jvm內存及GC機制#

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1 為什麽要有Survivor區

先不去想為什麽有兩個Survivor區,第一個問題是,設置Survivor區的意義在哪裏?
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如果沒有Survivor,Eden區每進行一次Minor GC,存活的對象就會被送到老年代。老年代很快被填滿,觸發Major GC(因為Major GC一般伴隨著Minor GC,也可以看做觸發了Full GC)。老年代的內存空間遠大於新生代,進行一次Full GC消耗的時間比Minor GC長得多。你也許會問,執行時間長有什麽壞處?頻發的Full GC消耗的時間是非常可觀的,這一點會影響大型程序的執行和響應速度,更不要說某些連接會因為超時發生連接錯誤了。

好,那我們來想想在沒有Survivor的情況下,有沒有什麽解決辦法,可以避免上述情況:

方案優點缺點
增加老年代空間 更多存活對象才能填滿老年代。降低Full GC頻率 隨著老年代空間加大,一旦發生Full GC,執行所需要的時間更長
減少老年代空間 Full GC所需時間減少 老年代很快被存活對象填滿,Full GC頻率增加

顯而易見,沒有Survivor的話,上述兩種解決方案都不能從根本上解決問題。

我們可以得到第一條結論:Survivor的存在意義,就是減少被送到老年代的對象,進而減少Full GC的發生,Survivor的預篩選保證,只有經歷16次Minor GC還能在新生代中存活的對象,才會被送到老年代。

2 為什麽要設置兩個Survivor區

設置兩個Survivor區最大的好處就是解決了碎片化,下面我們來分析一下。

為什麽一個Survivor區不行?第一部分中,我們知道了必須設置Survivor區。假設現在只有一個survivor區,我們來模擬一下流程:
剛剛新建的對象在Eden中,一旦Eden滿了,觸發一次Minor GC,Eden中的存活對象就會被移動到Survivor區。這樣繼續循環下去,下一次Eden滿了的時候,問題來了,此時進行Minor GC,Eden和Survivor各有一些存活對象,如果此時把Eden區的存活對象硬放到Survivor區,很明顯這兩部分對象所占有的內存是不連續的,也就導致了內存碎片化
我繪制了一幅圖來表明這個過程。其中色塊代表對象,白色框分別代表Eden區(大)和Survivor區(小)。Eden區理所當然大一些,否則新建對象很快就導致Eden區滿,進而觸發Minor GC,有悖於初衷。
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碎片化帶來的風險是極大的,嚴重影響JAVA程序的性能。堆空間被散布的對象占據不連續的內存,最直接的結果就是,堆中沒有足夠大的連續內存空間,接下去如果程序需要給一個內存需求很大的對象分配內存。。。畫面太美不敢看。。。這就好比我們爬山的時候,背包裏所有東西緊挨著放,最後就可能省出一塊完整的空間放相機。如果每件行李之間隔一點空隙亂放,很可能最後就要一路把相機掛在脖子上了。

那麽,順理成章的,應該建立兩塊Survivor區,剛剛新建的對象在Eden中,經歷一次Minor GC,Eden中的存活對象就會被移動到第一塊survivor space S0,Eden被清空;等Eden區再滿了,就再觸發一次Minor GC,Eden和S0中的存活對象又會被復制送入第二塊survivor space S1(這個過程非常重要,因為這種復制算法保證了S1中來自S0和Eden兩部分的存活對象占用連續的內存空間,避免了碎片化的發生)。S0和Eden被清空,然後下一輪S0與S1交換角色,如此循環往復。如果對象的復制次數達到16次,該對象就會被送到老年代中。下圖中每部分的意義和上一張圖一樣,就不加註釋了。
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上述機制最大的好處就是,整個過程中,永遠有一個survivor space是空的,另一個非空的survivor space無碎片

那麽,Survivor為什麽不分更多塊呢?比方說分成三個、四個、五個?顯然,如果Survivor區再細分下去,每一塊的空間就會比較小,很容易導致Survivor區滿,因此,我認為兩塊Survivor區是經過權衡之後的最佳方案。

說明
本人水平有限,不當之處希望各位高手指正。另外,文中的插圖都是我自己在word的smart art中繪制的,看起來不精致請見諒。
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