JVM内存管理和JVM垃圾回收机制

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你对JVM内存组成结构和JVM垃圾回收机制是否熟悉，这里和大家简单分享一下，希望对你的学习有所帮助，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。

 

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：