JVM 09.3 运行时数据区 堆 调优/垃圾回收/小结

 

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常用调优工具

1.JDK命令行

2.Eclipse：Memory Analyzer Tool

3.Jconsole

4.VisualVM

5.Jprofiler

6.Java Flight Recorder

7.GCViewer

8.GC Easy

Minor GC、Major GC、Full GC

JVM在进行GC时，并非每次都针对上面三个内存区域（新生代、老年代、方法区）一起回收的，大部分时候回收都是指新生代。

针对hotSpot VM的实现，它里面的GC按照回收区域又分为两大种类型：一种是部分收集（Partial GC），一种是整堆收集（Full GC）

1.部分收集：不是完整收集整个Java堆的垃圾收集。其中又分为：

  • 新生代收集（Minor GC/Young GC）：只是新生代的垃圾收集
  • 老年代收集（Major GC/Old GC）：只是老年代的垃圾收集
    • 目前，只有CMS GC会有单独收集老年代的行为
    • 注意，很多时候Major GC 会和 Full GC混淆使用，需要具体分辨是老年代回收还是整堆回收
  • 混合收集（Mixed GC）：收集整个新生代以及部分老年代的垃圾收集。
    • 混合收集不涉及方法区回收，只是新生代，老年代的混合收集。
    • 目前，之后G1 GC会有这种行为。

2.整堆收集（Full GC）：收集整个java堆和方法区的垃圾收集。

不同GC的触发机制

年轻代GC（Minor GC）触发机制：
  • 当年轻代空间不足时，就会触发Minor GC，这里的年轻代满指的是Eden代满，Survivor满不会引发GC.(每次Minor GC会清理年轻代的内存，Survivor是被动GC，不会主动GC)
  • 因为Java队形大多都具备朝生夕灭的特性，所以Monor GC 非常频繁，一般回收速度也比较快，这一定义既清晰又利于理解。
  • Minor GC 会引发STW（Stop the World），暂停其他用户的线程，等垃圾回收结束，用户线程才恢复运行。
老年代GC(Major GC/Full GC)触发机制
  • 指发生在老年代的GC,对象从老年代消失时，Major GC 或者 Full GC 发生了。
  • 出现了Major GC，经常会伴随至少一次的Minor GC（不是绝对的，在Parallel Scavenge 收集器的收集策略里就有直接进行Major GC的策略选择过程）
    • 也就是老年代空间不足时，会先尝试触发Minor GC。如果之后空间还不足，则触发Major GC
  • Major GC速度一般会比Minor GC慢10倍以上，STW时间更长
  • 如果Major GC后，内存还不足，就报OOM了
Full GC触发机制
  • 触发Full GC执行的情况有以下五种
    • ①调用System.gc()时，系统建议执行Full GC，但是不必然执行
    • ②老年代空间不足
    • ③方法区空间不足
    • ④通过Minor GC后进入老年代的平均大小小于老年代的可用内存
    • ⑤由Eden区，Survivor S0（from）区向S1（to）区复制时，对象大小由于To Space可用内存，则把该对象转存到老年代，且老年代的可用内存小于该对象大小
  • 说明：Full GC 是开发或调优中尽量要避免的，这样暂停时间会短一些

堆空间分代思想

为什么要把Java堆分代？不分代就不能正常工作了么

  • 经研究，不同对象的生命周期不同。70%-99%的对象都是临时对象。
    • 新生代：有Eden、Survivor构成（s0,s1 又称为from to），to总为空
    • 老年代：存放新生代中经历多次依然存活的对象
  • 其实不分代完全可以，分代的唯一理由就是优化GC性能。如果没有分代，那所有的对象都在一块，就如同把一个学校的人都关在一个教室。GC的时候要找到哪些对象没用，这样就会对堆的所有区域进行扫描，而很多对象都是朝生夕死的，如果分代的话，把新创建的对象放到某一地方，当GC的时候先把这块存储“朝生夕死”对象的区域进行回收，这样就会腾出很大的空间出来。

内存分配策略总结

  • 如果对象在Eden出生并经过第一次Minor GC后依然存活，并且能被Survivor容纳的话，将被移动到Survivor空间中，把那个将对象年龄设为1.对象在Survivor区中每熬过一次MinorGC，年龄就增加一岁，当它的年龄增加到一定程度（默认15岁，其实每个JVM、每个GC都有所不同）时，就会被晋升到老年代中
    • 对象晋升老年代的年龄阈值，可以通过选项 -XX：MaxTenuringThreshold来设置
  • 针对不同年龄段的对象分配原则如下：
    • 优先分配到Eden
    • 大对象直接分配到老年代
      • 我们要尽量避免程序中出现过多的大对象
    • 长期存活的对象分配到老年代
    • 动态对象年龄判断
      • 如果Survivor区中相同年龄的所有对象大小的总和大于Survivor空间的一半，年龄大于或等于该年龄的对象可以直接进入到老年代。无需等到MaxTenuringThreshold中要求的年龄

大对象直接进入老年代举例

分配60m堆空间，新生代 20m ，Eden 16m， s0 2m， s1 2m，buffer对象20m，Eden 区无法存放buffer， 直接晋升老年代。

复制代码
/** 测试：大对象直接进入老年代
 * -Xms60m -Xmx60m -XX:NewRatio=2 -XX:SurvivorRatio=8 -XX:+PrintGCDetails
 */
public class YoungOldAreaTest {
    // 新生代 20m ，Eden 16m， s0 2m， s1 2m
    // 老年代 40m
    public static void main(String[] args) {
        //Eden 区无法存放buffer  晋升老年代
        byte[] buffer = new byte[1024 * 1024 * 20];//20m
    }
}
复制代码

日志输出：

空间分配担保机制

简单解释一下为什么会出现这种情况： 因为给 allocation2 分配内存的时候 eden 区内存几乎已经被分配完了，我们刚刚讲了当 Eden 区没有足够空间进行分配时，虚拟机将发起一次 Minor GC.GC 期间虚拟机又发现 allocation1 无法存入 Survivor 空间，所以只好通过 分配担保机制：把新生代的对象提前转移到老年代中去，老年代上的空间足够存放 allocation1，所以不会出现 Full GC。执行 Minor GC 后，后面分配的对象如果能够存在 eden 区的话，还是会在 eden 区分配内存。可以执行如下代码验证：

复制代码
public class GCTest {

    public static void main(String[] args) {
        byte[] allocation1, allocation2,allocation3,allocation4,allocation5;
        allocation1 = new byte[32000*1024];
        allocation2 = new byte[1000*1024];
        allocation3 = new byte[1000*1024];
        allocation4 = new byte[1000*1024];
        allocation5 = new byte[1000*1024];
    }
}
复制代码

 

posted @ 2020-07-17 12:00  超级学渣渣  阅读(154)  评论(0)  编辑  收藏  举报