JVM内存模型及垃圾回收算法

简介: 原文地址: http://blog.csdn.net/kingofworld/article/details/17718587 JVM内存模型总体架构图程序计数器多线程时,当线程数超过CPU数量或CPU内核数量,线程之间就要根据时间片轮询抢夺CPU时间资源。

原文地址: http://blog.csdn.net/kingofworld/article/details/17718587

 

JVM内存模型总体架构图

程序计数器
多线程时,当线程数超过CPU数量或CPU内核数量,线程之间就要根据时间片轮询抢夺CPU时间资源。因此每个线程有要有一个独立的程序计数器,记录下一条要运行的指令。线程私有的内存区域。如果执行的是JAVA方法,计数器记录正在执行的java字节码地址,如果执行的是native方法,则计数器为空。
虚拟机栈
线程私有的,与线程在同一时间创建。管理JAVA方法执行的内存模型。每个方法执行时都会创建一个桢栈来存储方法的的变量表、操作数栈、动态链接方法、返回值、返回地址等信息。栈的大小决定了方法调用的可达深度(递归多少层次,或嵌套调用多少层其他方法,-Xss参数可以设置虚拟机栈大小)。栈的大小可以是固定的,或者是动态扩展的。如果请求的栈深度大于最大可用深度,则抛出stackOverflowError;如果栈是可动态扩展的,但没有内存空间支持扩展,则抛出OutofMemoryError。
使用jclasslib工具可以查看class类文件的结构。下图为栈帧结构图:

本地方法区
和虚拟机栈功能相似,但管理的不是JAVA方法,是本地方法,本地方法是用C实现的。

JAVA堆
线程共享的,存放所有对象实例和数组。垃圾回收的主要区域。可以分为新生代和老年代(tenured)。
新生代用于存放刚创建的对象以及年轻的对象,如果对象一直没有被回收,生存得足够长,老年对象就会被移入老年代。
新生代又可进一步细分为eden、survivorSpace0(s0,from space)、survivorSpace1(s1,to space)。刚创建的对象都放入eden,s0和s1都至少经过一次GC并幸存。如果幸存对象经过一定时间仍存在,则进入老年代(tenured)。


方法区
线程共享的,用于存放被虚拟机加载的类的元数据信息:如常量、静态变量、即时编译器编译后的代码。也成为永久代。如果hotspot虚拟机确定一个类的定义信息不会被使用,也会将其回收。回收的基本条件至少有:所有该类的实例被回收,而且装载该类的ClassLoader被回收

垃圾回收算法

标记-清除算法(Mark-Sweep)
从根节点开始标记所有可达对象,其余没标记的即为垃圾对象,执行清除。但回收后的空间是不连续的。

复制算法(copying)
将内存分成两块,每次只使用其中一块,垃圾回收时,将标记的对象拷贝到另外一块中,然后完全清除原来使用的那块内存。复制后的空间是连续的。复制算法适用于新生代,因为垃圾对象多于存活对象,复制算法更高效。在新生代串行垃圾回收算法中,将eden中标记存活的对象拷贝未使用的s1中,s0中的年轻对象也进入s1,如果s1空间已满,则进入老年代;这样交替使用s0和s1。这种改进的复制算法,既保证了空间的连续性,有避免了大量的内存空间浪费。

标记-压缩算法(Mark-compact)
适合用于老年代的算法(存活对象多于垃圾对象)。
标记后不复制,而是将存活对象压缩到内存的一端,然后清理边界外的所有对象。



JVM参数:

-XX:+PrintGCDetails  打印垃圾回收信息

-Xms 为Heap区域的初始值,线上环境需要与-Xmx设置为一致,否则capacity的值会来回飘动
-Xmx 为Heap区域的最大值
-Xss(或-ss) 线程栈大小(指一个线程的native空间)1.5以后是1M的默认大小
-XX:PermSize与-XX:MaxPermSize  方法区(永久代)的初始大小和最大值(但不是本地方法区)
-XX:NewRatio  老年代与新生代比率
-XX:SurvivorRatio  Eden与Survivor的占用比例。例如8表示,一个survivor区占用 1/8 的Eden内存,即1/10的新生代内存,为什么不是1/9?因为我们的新生代有2个survivor,即S1和S22。所以survivor总共是占用新生代内存的 2/10,Eden与新生代的占比则为 8/10。
-XX:MaxHeapFreeRatio  GC后,如果发现空闲堆内存占到整个预估的比例小于这个值,则减小堆空间。
-XX:MinHeapFreeRatio  GC后,如果发现空闲堆内存占到整个预估的比例大于这个值,则增大堆空间。
-XX:NewSize    新生代大小

参考文章:

http://www.cubrid.org/blog/dev-platform/understanding-java-garbage-collection/

http://www.oracle.com/webfolder/technetwork/tutorials/obe/java/gc01/index.html

目录
相关文章
|
1月前
|
缓存 Prometheus 监控
Elasticsearch集群JVM调优设置合适的堆内存大小
Elasticsearch集群JVM调优设置合适的堆内存大小
311 1
|
5天前
|
存储 Java 程序员
【JVM】——JVM运行机制、类加载机制、内存划分
JVM运行机制,堆栈,程序计数器,元数据区,JVM加载机制,双亲委派模型
|
25天前
|
存储 监控 算法
深入探索Java虚拟机(JVM)的内存管理机制
本文旨在为读者提供对Java虚拟机(JVM)内存管理机制的深入理解。通过详细解析JVM的内存结构、垃圾回收算法以及性能优化策略,本文不仅揭示了Java程序高效运行背后的原理,还为开发者提供了优化应用程序性能的实用技巧。不同于常规摘要仅概述文章大意,本文摘要将简要介绍JVM内存管理的关键点,为读者提供一个清晰的学习路线图。
|
26天前
|
机器学习/深度学习 人工智能 算法
【AI系统】内存分配算法
本文探讨了AI编译器前端优化中的内存分配问题,涵盖模型与硬件内存的发展、内存划分及其优化算法。文章首先分析了神经网络模型对NPU内存需求的增长趋势,随后详细介绍了静态与动态内存的概念及其实现方式,最后重点讨论了几种节省内存的算法,如空间换内存、计算换内存、模型压缩和内存复用等,旨在提高内存使用效率,减少碎片化,提升模型训练和推理的性能。
45 1
|
1月前
|
Java
JVM内存参数
-Xmx[]:堆空间最大内存 -Xms[]:堆空间最小内存,一般设置成跟堆空间最大内存一样的 -Xmn[]:新生代的最大内存 -xx[use 垃圾回收器名称]:指定垃圾回收器 -xss:设置单个线程栈大小 一般设堆空间为最大可用物理地址的百分之80
|
1月前
|
Java
JVM运行时数据区(内存结构)
1)虚拟机栈:每次调用方法都会在虚拟机栈中产生一个栈帧,每个栈帧中都有方法的参数、局部变量、方法出口等信息,方法执行完毕后释放栈帧 (2)本地方法栈:为native修饰的本地方法提供的空间,在HotSpot中与虚拟机合二为一 (3)程序计数器:保存指令执行的地址,方便线程切回后能继续执行代码
22 3
|
1月前
|
存储 缓存 监控
Elasticsearch集群JVM调优堆外内存
Elasticsearch集群JVM调优堆外内存
51 1
|
1月前
|
Arthas 监控 Java
JVM进阶调优系列(9)大厂面试官:内存溢出几种?能否现场演示一下?| 面试就那点事
本文介绍了JVM内存溢出(OOM)的四种类型:堆内存、栈内存、元数据区和直接内存溢出。每种类型通过示例代码演示了如何触发OOM,并分析了其原因。文章还提供了如何使用JVM命令工具(如jmap、jhat、GCeasy、Arthas等)分析和定位内存溢出问题的方法。最后,强调了合理设置JVM参数和及时回收内存的重要性。
|
1月前
|
Java Linux Windows
JVM内存
首先JVM内存限制于实际的最大物理内存,假设物理内存无限大的话,JVM内存的最大值跟操作系统有很大的关系。简单的说就32位处理器虽然可控内存空间有4GB,但是具体的操作系统会给一个限制,这个限制一般是2GB-3GB(一般来说Windows系统下为1.5G-2G,Linux系统下为2G-3G),而64bit以上的处理器就不会有限制。
25 1
|
1月前
|
算法
虚拟内存的页面置换算法有哪些?
【10月更文挑战第25天】不同的页面置换算法各有优缺点,在实际应用中,操作系统会根据不同的应用场景和系统需求选择合适的页面置换算法,或者对算法进行适当的改进和优化,以平衡系统的性能、开销和资源利用率等因素。
66 5