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java虛擬機-GC-新生代的GC、老年代的GC

都是 連續分配 過程 tar alt 如果 reads world ace

名詞解釋:

GC:垃圾收集器

Minor GC:新生代GC,指發生在新生代的垃圾收集動作,所有的Minor GC都會觸發全世界的暫停(stop-the-world),停止應用程序的線程,不過這個過程非常短暫。

Major GC/Full GC:老年代GC,指發生在老年代的GC。

JVM:Java Virtual Machine(Java虛擬機)的縮寫。

正文:

>堆

眾所周知,所有通過new創建的對象的內存都在堆中分配,堆被劃分為新生代和老年代,新生代又被進一步劃分為Eden和Survivor區,而Survivor由FromSpace和ToSpace組成。

新生代:新創建的對象都是用新生代分配內存,Eden空間不足時,觸發Minor GC,這時會把存活的對象轉移進Survivor區。

老年代:老年代用於存放經過多次Minor GC之後依然存活的對象。

結構圖如下:

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JVM分別對新生代和老年代采用不同的垃圾回收機制。

GC觸發條件:Eden區滿了觸發Minor GC,這時會把Eden區存活的對象復制到Survivor區,當對象在Survivor區熬過一定次數的Minor GC之後,就會晉升到老年代(當然並不是所有的對象都是這樣晉升的到老年代的),當老年代滿了,就會報OutofMemory異常。

新生代的GC(Minor GC):

新生代通常存活時間較短基於Copying算法進行回收,所謂Copying算法就是掃描出存活的對象,並復制到一塊新的完全未使用的空間中,對應於新生代,就是在Eden和FromSpace或ToSpace之間copy。新生代采用空閑指針的方式來控制GC觸發,指針保持最後一個分配的對象在新生代區間的位置,當有新的對象要分配內存時,用於檢查空間是否足夠,不夠就觸發GC。當連續分配對象時,對象會逐漸從Eden到Survivor,最後到老年代。

在執行機制上JVM提供了串行GC(SerialGC)、並行回收GC(ParallelScavenge)和並行GC(ParNew):

串行GC

在整個掃描和復制過程采用單線程的方式來進行,適用於單CPU、新生代空間較小及對暫停時間要求不是非常高的應用上,是client級別默認的GC方式,可以通過-XX:+UseSerialGC來強制指定。

並行回收GC

在整個掃描和復制過程采用多線程的方式來進行,適用於多CPU、對暫停時間要求較短的應用上,是server級別默認采用的GC方式,可用-XX:+UseParallelGC來強制指定,用-XX:ParallelGCThreads=4來指定線程數。

並行GC

與老年代的並發GC配合使用。

老年代的GC(Major GC/Full GC):

老年代與新生代不同,老年代對象存活的時間比較長、比較穩定,因此采用標記(Mark)算法來進行回收,所謂標記就是掃描出存活的對象,然後再進行回收未被標記的對象,回收後對用空出的空間要麽進行合並、要麽標記出來便於下次進行分配,總之目的就是要減少內存碎片帶來的效率損耗。

在執行機制上JVM提供了串行GC(Serial MSC)、並行GC(Parallel MSC)和並發GC(CMS)。

串行GC(Serial MSC)

client模式下的默認GC方式,可通過-XX:+UseSerialGC強制指定。每次進行全部回收,進行Compact,非常耗費時間。

並行GC(Parallel MSC)(吞吐量大,但是GC的時候響應很慢)

server模式下的默認GC方式,也可用-XX:+UseParallelGC=強制指定。可以在選項後加等號來制定並行的線程數。

並發GC(CMS)(響應比並行gc快很多,但是犧牲了一定的吞吐量)

使用CMS是為了減少GC執行時的停頓時間,垃圾回收線程和應用線程同時執行,可以使用-XX:+UseConcMarkSweepGC=指定使用,後邊接等號指定並發線程數。CMS每次回收只停頓很短的時間,分別在開始的時候(Initial Marking),和中間(Final Marking)的時候,第二次時間略長。CMS一個比較大的問題是碎片和浮動垃圾問題(Floating Gabage)。碎片是由於CMS默認不對內存進行Compact所致,可以通過-XX:+UseCMSCompactAtFullCollection。

虛擬機給每個對象定義了一個對象年齡(Age)計數器。如果對象在Eden出生並經過第一次Minor GC後仍然存活,並且能被Survivor容納的話,將被移動到Survivor區,並將對象年齡設為 1。對象在Survivor區中每熬過一次Minor GC,年齡就增加1,當它的年齡增加到一定程度(默認為15)時,就會被晉升到老年代中。對象晉升老年代的年齡閾值,可以通過參數 -XX:MaxTenuringThreshold 來設置。

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