JVM之垃圾回收遇到的问题

JVM之垃圾回收遇到的问题

 

怎么判断对象可以被回收

 

根搜索算法

 

 

在主流的商用程序语言中（java和c#），都是使用根搜索算法（GC Roots Tracing）判断对象是否存活的。这个算法的基本思路就是通过一系列的名为“GC Roots”的对象作为起始点，从这些节点开始向下搜索，搜索所走过的路径称为引用链（Reference Chain），当一个对象到GC Roots没有任何引用链相连（用图论的话来说就是从GC Roots到这个对象不可达）时，则证明此对象是不可用的。

 

java中可以作为GC Root的对象

 

• 虚拟机栈（栈帧中的本地变量表）中的引用对象
•  方法区中的类静态属性引用的对象
• 方法区中的常量引用的对象
• 本地方法栈中JNI（即Native方法）的引用的对象

 

 

如何处理内存碎片

1. 将标记-清除算法改为复制、标记-整理算法
2. 在标记-清除算法执行完后，执行一次内存整理

 

 

如何解决同时存在的对象创建和对象回收问题

 

垃圾回收线程是回收内存的，而程序运行线程则是消耗（或分配）内存的，一个回收内存，一个分配内存，从这点看，两者是矛盾的。

 

 

解决方法一

 

在现有的垃圾回收方式中，要进行垃圾回收前，一般都需要暂停整个应用（即：暂停内存的分配），然后进行垃圾回收，回收完成后再继续应用。这种实现方式是最直接，而且最有效的解决二者矛盾的方式。

 

缺点：当堆空间持续增大时，垃圾回收的时间也将会相应的持续增大，对应应用暂停的时间也会相应的增大。一些对相应时间要求很高的应用，比如最大暂停时间要求是几百毫秒，那么当堆空间大于几个G时，就很有可能超过这个限制。

 

 

解决方法二

 

使用并发垃圾回收算法，使用这种算法，垃圾回收线程与程序运行线程同时运行。在这种方式下，解决了暂停的问题。

 

缺点：因为需要在新生成对象的同时又要回收对象，算法复杂性会大大增加，系统的处理能力也会相应降低，同时，“碎片”问题将会比较难解决。

 

 

 

系统崩溃前的一些现象：

 

• 每次垃圾回收的时间越来越长，由之前的10ms延长到50ms左右，FullGC的时间也有之前的0.5s延长到4、5s
• FullGC的次数越来越多，最频繁时隔不到1分钟就进行一次FullGC
• 年老代的内存越来越大并且每次FullGC后年老代没有内存被释放
• 之后系统会无法响应新的请求，逐渐到达OutOfMemoryError的临界值。

 

 

怎么知道服务器访问越来越慢的原因呢？

 

• 来几次内存快照信息，分析快照信息
• 看是不是内存溢出，导致垃圾回收时间变长，垃圾回收时间变长，就会影响程序运行
• 生成当前的Heap dump信息，大小为一个3G（整个堆的大小）的hprof文件
• 服务器访问慢，可能就是系统快要崩溃了，系统崩溃前垃圾回收特别慢，就会造成服务器反应慢啊！！！

 

 

怎么触发 Java heap dump（生成内存快照）

 

• 使用$JAVA_HOME/bin/jmap -dump来触发，eg：jmap -dump:format=b,file=/home/longhao/heamdump.out
• 使用$JAVA_HOME/bin/jcosole中的MBean，到MBean>com.sun.management>HotSpotDiagnostic>操作>dumpHeap中，点击 dumpHeap按钮。生成的dump文件在java应用的根目录下面。
• 在应用启动时配置相关的参数 -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError，当应用抛出OutOfMemoryError时生成dump文件。
• 使用hprof。启动虚拟机加入-Xrunhprof:head=site，会生成java.hprof.txt文件。该配置会导致jvm运行非常的慢，不适合生产环境。

 

 

为什么崩溃前垃圾回收的时间越来越长

 

根据内存模型和垃圾回收算法，垃圾回收分两部分：内存标记、清除（复制），标记部分只要内存大小固定时间是不变的，变的是复制部分，因为每次垃圾回收都有一些回收不掉的内存，所以增加了复制量，导致时间延长。所以，垃圾回收的时间也可以作为判断内存泄漏的依据

 

 

 

为什么Full GC的次数越来越多

 

因此内存的积累，逐渐耗尽了年老代的内存，导致新对象分配没有更多的空间，从而导致频繁的垃圾回收

 

 

 

为什么年老代占用的内存越来越大

 

因为年轻代的内存无法被回收，越来越多地被Copy到年老代