jvm內(nèi)存模型&垃圾回收器

jvm內(nèi)存模型

jvm內(nèi)存模型話不多說直接上圖:


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模型介紹:jvm內(nèi)存模型大體分為 線程共享線程獨占,線程共享分為:堆和元區(qū)間(方法區(qū))桃纯,線程獨占分為:本地方法棧宏邮,棧和查詢寄存器
:存放的是new出來的所有對象
元區(qū)間:calss對象二庵,常量池箭启,靜態(tài)屬性
:本地方法,java暫時不支持棧上分配對象
本地方法棧:native修飾的方法
程序寄存器:各個線程執(zhí)行的位置

棧的模型

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棧內(nèi)部是有一個個棧幀組成涂乌,每個方法都是一個棧幀艺栈,一個棧幀是由局部變量表,操作數(shù)棧湾盒,動態(tài)鏈接眼滤,返回地址組成。
局部變量表:存放方法參數(shù)和方法內(nèi)部的局部變量
操作數(shù)棧:對字節(jié)碼指令運算是在操作數(shù)棧中執(zhí)行历涝,入棧出棧操作
動態(tài)鏈接: 指的是在每次執(zhí)行方法或者指令诅需,通過常量池中的符號引用轉(zhuǎn)成直接引用找到對應(yīng)的棧幀,這就是動態(tài)鏈接
返回地址: 方法完成返回出口荧库,正常返回和異常返回出口兩種堰塌,返回地址中會攜帶寄存器的位置等等

垃圾回收器

GC性能指標(biāo)主要看吞吐量,暫停時間分衫,內(nèi)存占用這三個方面著重考慮场刑,內(nèi)存占用高并不是致命的,可以擴張內(nèi)存來解決蚪战,最終需要解決的是吞吐量和暫停時間
吞吐量:用戶執(zhí)行時間 / (用戶執(zhí)行時間+GC回收垃圾STW的時間)占比牵现,要想提高吞吐量只能降低gc執(zhí)行時間。
暫停時間:gc執(zhí)行回收垃圾的時間邀桑,這段時間意味著沒用應(yīng)用線程進行執(zhí)行
吞吐量和暫停時間是相互矛盾的瞎疼,gc時間降低來提高吞吐量那必定gc次數(shù)變多,如果gc時間邊長必定影響吞吐量壁畸,影響用戶體驗贼急。選擇gc器要根據(jù)場景的需要來選型一下介紹常見的8種垃圾回收器。如圖:

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先介紹這八種垃圾回收器
Serial
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Serial是單線程串行垃圾回收器捏萍,復(fù)制算法太抓,適用于單核cpu一些桌面應(yīng)用程序

ParNew

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ParNew是多線程垃圾回收器,用于年輕代的回收器令杈,垃圾回收使用復(fù)制算法走敌,這種回收器適用于多核cpu,對于單核cpu ParNew執(zhí)行效率未必比Serial執(zhí)行效率高逗噩,單核cpu切換上下文是一種額外的開銷

Parallel Scavenge

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Parallel Scavenge和ParNew回收器功能一樣掉丽,區(qū)別在于Parallel Scavenge可以設(shè)置gc執(zhí)行最大時間跌榔,配置吞吐量

SerialOld

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SerialOld和Serial回收器一樣,SerialOld是在老年代中使用

ParallelOld

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ParallelOld和Parallel Scavenge一樣配置吞吐量机打,ParallelOld是在老年代中使用

CMS

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CMS垃圾回收有四個步驟 "初始標(biāo)記,并發(fā)標(biāo)記片迅,重新標(biāo)記残邀,并發(fā)清除",在STW過程是初始標(biāo)記和重新標(biāo)記階段柑蛇。
初始標(biāo)記:根據(jù)GCROOT算法標(biāo)記老年代直達(dá)對象芥挣。由于直連速度快
并發(fā)標(biāo)記:從GCROOTS直接關(guān)聯(lián)的對象進行遍歷查找可達(dá)的對象,還有記憶集合中可達(dá)的對象這個過程比較耗時耻台,所以避免暫停時間空免,和用戶線程并發(fā)執(zhí)行。
重新標(biāo)記:在執(zhí)行并發(fā)標(biāo)記期間用戶線程產(chǎn)生的可達(dá)對象進行一個重新標(biāo)記盆耽,老年代蹋砚,新生代也會掃描double check
并發(fā)清除:標(biāo)記階段死亡的對象,進行清理釋放內(nèi)存摄杂。由于存活的對象不需要移動坝咐,可以和用戶線程并發(fā)執(zhí)行。
使用標(biāo)記清除算發(fā)有個弊端析恢,內(nèi)存碎片化墨坚,導(dǎo)致后續(xù)的內(nèi)存使用率降低(應(yīng)需要進行內(nèi)存整理壓縮)

G1

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G1收集器也是基于分代模式收集器,將內(nèi)存進行分區(qū)(Region)分成均勻2048塊每塊大小1-32M只能是2的次方映挂,G1弱化了分代的概念泽篮,和傳統(tǒng)分代不同在于每個同色Region在內(nèi)存上并不一定是連續(xù)的,分布在各個角落柑船,對于回收機制帽撑,G1會分析計算回收價值最大的Region進行回收,多個Regin區(qū)垃圾回收會重新分配到新的region區(qū)中鞍时,對于大對象一個region區(qū)放不下情況油狂,會尋找內(nèi)存連續(xù)的區(qū)域進行合并用于存放這種大對象,G1引入了Remember set集合記錄這些Regina區(qū)之間相互引用的對象集合寸癌,在搜索可達(dá)性對象提高效率专筷。
G1回收過程
G1回收過程和CMS回收過程相似
初始標(biāo)記:gcroots標(biāo)記直達(dá)的對象(STW 耗時短)
并發(fā)標(biāo)記:這個過程會耗時比較長,但是可以和用戶線程并發(fā)執(zhí)行蒸苇,從gcroots根節(jié)點對heap中對象進行可達(dá)性分析磷蛹,標(biāo)記存活的對象。
最終標(biāo)記:重新標(biāo)記是修正并發(fā)標(biāo)記線程和用戶線程并發(fā)執(zhí)行變動的對象溪烤,標(biāo)記存活對象修改味咳,包括Rememberset中的數(shù)據(jù)修正(STW)
篩選回收:G1會對各個Region的回收價值和成本進行排序庇勃,根據(jù)用戶期望的執(zhí)行時間來定制回收方案,盡可能暫停時間短回收這部分垃圾槽驶,和用戶線程并行操作

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