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【轉載】JVM系列二:GC策略&記憶體申請、物件衰老

  JVM裡的GC(Garbage Collection)的演算法有很多種,如標記清除收集器,壓縮收集器,分代收集器等等,詳見HotSpot VM GC 的種類

       現在比較常用的是分代收集(generational collection,也是SUN VM使用的,J2SE1.2之後引入),即將記憶體分為幾個區域,將不同生命週期的物件放在不同區域裡:young generationtenured generation和permanet generation。絕大部分的objec被分配在young generation(生命週期短),並且大部分的object在這裡die。當young generation滿了之後,將引發minor collection(YGC)。在minor collection後存活的object會被移動到tenured generation(

生命週期比較長)。最後,tenured generation滿之後觸發major collection。major collection(Full gc)會觸發整個heap的回收,包括回收young generation。permanet generation區域比較穩定,主要存放classloader資訊。

       young generation有eden、2個survivor 區域組成。其中一個survivor區域一直是空的,是eden區域和另一個survivor區域在下一次copy collection後活著的objecy的目的地。object在survivo區域被複制直到轉移到tenured區。

       我們要儘量減少 Full gc 的次數(tenured generation 一般比較大,收集的時間較長,頻繁的Full gc會導致應用的效能收到嚴重的影響)。

堆記憶體GC
       JVM(採用分代回收的策略),用較高的頻率對年輕的物件(young generation)進行YGC,而對老物件(tenured generation)較少(tenured generation 滿了後才進行)進行Full GC。這樣就不需要每次GC都將記憶體中所有物件都檢查一遍。

非堆記憶體不GC

      GC不會在主程式執行期對PermGen Space進行清理,所以如果你的應用中有很多CLASS(特別是動態生成類,當然permgen space存放的內容不僅限於類)的話,就很可能出現PermGen Space錯誤。

記憶體申請、物件衰老過程
一、記憶體申請過程

  1. JVM會試圖為相關Java物件在Eden中初始化一塊記憶體區域;
  2. 當Eden空間足夠時,記憶體申請結束。否則到下一步;
  3. JVM試圖釋放在Eden中所有不活躍的物件(minor collection),釋放後若Eden空間仍然不足以放入新物件,則試圖將部分Eden中活躍物件放入Survivor區;
  4. Survivor區被用來作為Eden及old的中間交換區域,當OLD區空間足夠時,Survivor區的物件會被移到Old區,否則會被保留在Survivor區;
  5. 當old區空間不夠時,JVM會在old區進行major collection;
  6. 完全垃圾收集後,若Survivor及old區仍然無法存放從Eden複製過來的部分物件,導致JVM無法在Eden區為新物件建立記憶體區域,則出現"Out of memory錯誤";

二、物件衰老過程

  1. 新建立的物件的記憶體都分配自eden。Minor collection的過程就是將eden和在用survivor space中的活物件copy到空閒survivor space中。物件在young generation裡經歷了一定次數(可以通過引數配置)的minor collection後,就會被移到old generation中,稱為tenuring。
  2. GC觸發條件
    GC型別 觸發條件 觸發時發生了什麼 注意 檢視方式
    YGC eden空間不足

    清空Eden+from survivor中所有no ref的物件佔用的記憶體
    將eden+from sur中所有存活的物件copy到to sur中
    一些物件將晉升到old中:
        to sur放不下的
        存活次數超過turning threshold中的
    重新計算tenuring threshold(serial parallel GC會觸發此項)

    重新調整Eden 和from的大小(parallel GC會觸發此項)

    全過程暫停應用
    是否為多執行緒處理由具體的GC決定
    jstat –gcutil 
    gc log
    FGC

    old空間不足
    perm空間不足
    顯示呼叫System.GC, RMI等的定時觸發
    YGC時的悲觀策略
    dump live的記憶體資訊時(jmap –dump:live)

    清空heap中no ref的物件
    permgen中已經被解除安裝的classloader中載入的class資訊

    如配置了CollectGenOFirst,則先觸發YGC(針對serial GC)
    如配置了ScavengeBeforeFullGC,則先觸發YGC(針對serial GC)

    全過程暫停應用
    是否為多執行緒處理由具體的GC決定

    是否壓縮需要看配置的具體GC
    jstat –gcutil 
    gc log
    permanent generation空間不足會引發Full GC,仍然不夠會引發PermGen Space錯誤。

參考:

http://jiangyongyuan.javaeye.com/blog/356502

http://www.helloying.com/blog/archives/164