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java虚拟机内存

2019-01-12 16:47:17   55  举报

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AI智能生成

java虚拟机内存

Java虚拟机

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大纲/内容

对象的创建

类加载

为新生对象分配内存

分配内存的算法

指针碰撞

空闲列表

指针碰撞和空闲列表的选择

对象分配原则

优先在Eden分配，当没有足够空间时就进行一次MinorGC

“朝生夕灭”的“短命大对象”是最可怕的事情，遇到大对象可以直接放入老年代

当满足一定的年龄的对象（对象年龄计数器）就将其放到老年代中

当Survivor空间中相同年龄所有对象大小的总和大于Survivor空间的一半，就将其放入到老年代中

对象内存的布局

对象创建在并发时的安全性

第一种方式：CAS配上失败重试的方式保证更新操作的原子性

第二种方式：本地线程分配缓冲

虚拟机对对象进行设置

对象头

存储对象自身的运行时数据

对象的GC分代年龄等信息

偏向线程ID、线程持有的锁、锁状态的标志、哈希码

对象指向它的类元数据的指针

对齐填充

对象已死的判断

引用计数法

可达性分析算法

可作为GC Roots的对象

虚拟机栈中的栈帧的本地变量表

方法区中类静态属性引用的对象

方法区中常量引用的对象

本地方法栈中JNI引用的对象

宣告对象死亡

至少要经历两次标记过程

第一次标记，使其覆盖finalize()方法

当一个对象覆盖了finalize()方法，就将其放入F-Queue的队列中

GC对F-Queue队列中的数据进行GC

引用

引用的定义

强引用

软引用

弱引用

虚引用

垃圾收集算法

标记-清除算法

适用老年代

复制算法

适用新生代

标记-整理算法

适用老年代

分代收集算法

在新生代和老年代采用不同的算法

HotSpot的算法实现

枚举根节点

安全点

安全区域

垃圾收集器

Serial收集器

适用于client模式下的新生代

单线程下新生代最佳选择

关注的是stop the world的时间

新生代采用复制算法

ParNew收集器

适用于Server模式下的新生代

多线程模式下新生代最佳选择

可以和jdk1.5的CMS（老年代）收集器配合使用

关注的是stop the world的时间

新生代采用复制算法

Parallel Scavenge收集器

多线程下的新生代收集器

使用的是复制算法

关注的是程序的吞吐量

不可以和jdk1.5的CMS（老年代）收集器配合使用

Serial Old收集器

适用于client模式下的老年代

使用的是标记-整理算法

Parallel Old收集器

适用于server模式下的老年代

使用的是标记-整理算法

CMS（Concurrent Mark Sweep）收集器

老年代的收集器

使用的是标记-清除算法

运作过程

1.初始标记

2.并发标记

3.重新标记

4.并发清除

优点

并发收集、低停顿

缺点

CMS收集器对CPU资源敏感

默认启动的回收线程数是（CPU数量+3）/4

CPU不足4个，对程序影响就会变大。因为还要分出一半的线程去执行GC

CMS收集器无法处理浮动垃圾

基于标记-清除算法，会产生大量空间碎片

通过-XX:+UseCMSCompactAtFullCollection开关参数配置是否开启内存碎片整理过程

通过-XX:CMSFullGCsBeforeCompaction参数来设置执行多少次不压缩的FullGC后来一次带压缩的FullGC

G1（Garbage First）收集器

jdk1.7使用的

程序计数器

线程私有的内存：生命周期与线程相同

唯一一个不会产生OutOfMemoryError异常的区域

字节码解释器通过程序计数器来选取下一条需要执行的字节码指令，比如：循环、跳转、异常处理、线程恢复等功能

栈

java虚拟机栈

线程私有的内存：生命周期与线程相同

java虚拟机栈描述的是方法执行的内存模型

方法执行时--创建栈帧

栈帧的作用：用于存储局部变量表、操作数栈、动态链接、方法出口等信息

局部变量表

局部变量表存放了编译器可知的各种基本数据类型（boolean、byte、char、short、int、float、long、double）

局部变量表所需的内存空间在编译期间完成分配，当进入一个方法时需要在栈帧中分配多大局部变量是完全确定的

long和double会占用2个局部变量空间，其余的数据类型只占用1个

操作数栈

动态链接

方法出口

可能产生的异常是：StackOverflowError和OutOfMemoryError

本地方法栈

线程私有的内存：生命周期与线程相同

与java虚拟机栈类似，本地方法栈则为虚拟机使用到的Native方法服务

可能产生的异常是：StackOverflowError和OutOfMemoryError

堆

java堆（GC堆）

虚拟机启动时创建

java堆唯一的目的就是存放对象实例

堆的扩展：-Xmx 和 -Mms 控制

堆也可以细分为：新生代（Eden空间、From Survivor空间、To Survivor空间）和老年代

方法区

与java堆类似

用于存储虚拟机加载的类信息、常量、静态变量、即时编译器后的代码等数据

方法区也可以称为：永久代

内存上限的控制：-XX:MaxPermSize

这部分GC回收目标主要是针对常量池的回收和类型的回收

回收类型的满足条件

该类所有实例都已被回收

加载该类的ClassLoader已被回收

该类对应的java.lang.Class对象没有在任何地方被引用，无法在任何地方通过反射访问该类的方法

回收常量的满足条件

常量没有在其它地方有引用

可能产生的异常是：OutOfMemoryError

运行时常量池

存放常量信息

常量是可以在运行期放入的也可以是编译器放入的

可能产生的异常是：OutOfMemoryError

直接内存

NIO使用的是直接内存

JIT（Just-In-Time Compiler）：即时编译器，将字节码转换成处理器可处理的程序

JNI（Java Native Interface）：它提供了若干的API实现了Java和其他语言的通信

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