【JVM】JVM基础
- 程序计数器 PC Register:JVM支持多线程同时执行,每一个线程都有自己的PC Register,线程正在执行的方法叫做当前方法,如果是Java代码,PC Register里面存放的就是当前正在执行的指令的地址,如果是C代码,则为空。
- 虚拟机栈JVM Stacks:Java虚拟机栈是线程私有的,它的生命周期与线程相同。虚拟机描述的是Java方法执行的内存模型:每个方法在执行的同时都会创建一个栈帧,用于存储局部变量表、操作数栈、动态链接、方法出口等信息。每一个方法从调用直至执行完成的过程,就对应一个栈帧在虚拟机中入栈到出栈的过程。
- 堆Heap:Java虚拟机所管理的内存中最大的一块。堆是被所有线程共享的一块内存区域,在虚拟机启动时创建。此内存区域的唯一目的就是存放对象实例,几乎所有的对象实例都在这里分配内存。Java堆可以处于物理上不连续的内存空间中,只要逻辑上是连续的即可。
- 方法区Method Area:方法区与Java堆一样,是各个线程共享的内存区域,它用于存储已被虚拟机加载的类信息、常量、静态变量、即时编译器编译后的代码等数据。虽然Java虚拟机规范把方法区描述为堆的一个逻辑部分,但是它却有一个别名叫做Non-Heap(非堆),目的是与Java堆区分开来。
- 常量池Run-Time Constant Pool:运行时是方法区的一部分。Class文件中除了有类的版本、字段、方法、接口等描述信息外,还有一项信息是常量池,用于存放编译器生成的各种字面量和符号引用,这部分内容将在类加载后进入方法区的运行时常量池中存放。
- 本地方法栈Native Method Stacks:本地方法栈与虚拟机栈所发挥的作用是非常相似的,它们之间的区别不过是虚拟机栈为虚拟机执行Java方法(也就是字节码)服务,而本地方法栈则为虚拟机使用到的Native方法服务
JVM内存结构
非堆区
- Metaspace=Class、Package、Method、Field、字节码、常量池、符号引用等待。
- CCS:32位指针的Class
- CodeCache:JIT编译后的本地代码、JNI使用的C代码
垃圾回收算法
判断一个对象是否存活的方法
- 可达性分析法
- 引用计数法(存在循环引用问题)
方法名称 | 算法 | 优缺点 |
---|---|---|
标记清除法 | 分为“标记”和“清除”两个阶段:首先标记出所有需要回收的对象,在标记完成后统一回收所有 | 效率不高。标记和清除两个过程的效率都不高。产生碎片,碎片太多会导致提前GC |
复制 | 它将可用内存按容量划分位大小相等的两块,每次只使用其中的一块。当这一块的内存用完了,就将还存活着的对象复制到另外一块上面,然后再把已使用过的内存空间一次清理掉。 | 实现简单,运行高效,但是空间利用率低 |
标记整理 | 标记过程仍然与“标记-清除”算法一样,但是后续步骤不是直接对可回收对象进行清理,而是让所有存活的对象都向一端移动,然后直接清理掉端边界以外的内存 | 没有了内存碎片,但是整理内存比较耗时 |
分代垃圾回收 | Young区用复制算法;Old区用标记清除或者标记整理算法 |
对象分配
- 对象优先在Eden区分配
- 大对象直接进入老年代:-XX:PretenureSizeThreshold
- 长期存活对象进入老年代:-XX:MaxTenuringThreshold -XX:+PrintTenuringDistribution -XX:TargetSurvivorRatio
垃圾收集器
收集器种类 | 特点开启方式 | 收集器 |
---|---|---|
串行收集器:Serial | -XX:+UseSerialGC -XX:UseSerialOldGC | Serial、Serial Old |
并行收集器:Parallel | 吞吐量优先;-XX:UseParallelGC, -XX:+UseParallelOldGC;Server模式下的默认收集器 | Parallel Scavenge、Parallel Old |
并发收集器:Concurrent | 响应时间优先;CMS:-XX:+UseConcMarkSweepGC -XX:+UseParNewGC;G1:-XX:+UseG1GC | CMS、G1 |
垃圾收集器搭配
并行VS并发
- 并行(Parallel):指多条垃圾收集线程并行工作,但此时用户线程仍然处于等待状态。适合科学计算、后台处理等弱交互场景。
- 并发(Concurrent):指用户线程与垃圾收集线程同时执行(但不一定是并行的,可能会交替执行),垃圾收集线程在执行的时候不会停顿用户程序的运行。适合对响应时间有要求的场景,比如Web
停顿时间VS吞吐量
- 停顿时间:垃圾收集器做垃圾回收中断应用执行的时间
- 吞吐量:花在垃圾收集的时间和花在应用时间的占比。-XX:GCTimeRatio=,垃圾收集时间占:1/1+n
如何选择垃圾收集器
- 优先调整堆的大小让服务器自己来选择
- 如果内存小于100M,使用串行收集器
- 如果是单核,并且没有停顿时间的要求,串行或者JVM自己选
- 如果允许停顿时间超过1秒,选择并行或者JVM自己选
- 如果响应时间最重要,并且不能超过1秒,使用并发收集器