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JAVA内存管理

2016-11-21  本文已影响56人  听歌的老头

JAVA内存管理

JVM结构

JVM内存模型（Runtime data area）

Runtime data area 主要包括五个部分：Heap (堆), Method Area(方法区域),
Java Stack(java 的栈), Program Counter(程序计数器), Native method
stack(本地方法栈)。Heap 和Method Area 是被所有线程的共享使用的；而Java
stack, Program counter 和Native method stack 是以线程为粒度的，每个线
程独自拥。（这里可能出现的异常java.lang.OutOfMemoryError:
Java heap space）

public class TestStackOverFlow {
    //Exception in thread "main" java.lang.StackOverflowError  
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("start------------");
        Recursion recursion = new Recursion();
        recursion.doAction(100000);
        System.out.println("end-----------");
    }

    static class Recursion {
        public int doAction(int n) {
            if (n <= 1) {
                return 1;
            }
            return n + doAction(n - 1);
        }
    }
}

Sun JVM的内存管理

JVM Specification 只是抽象的说明了JVM 实例按照子系统、内存区、数据类型
以及指令这几个术语来描述的，但是规范并非是要强制规定Java 虚拟机实现内
部的体系结构，更多的是为了严格地定义这些实现的外部特征。
Sun JVM 实现中：Runtime data area(JVM 内存) 五个部分中的Java Stack ,
Program Counter, Native method stack 三部分和规范中的描述基本一致；但
对Heap 和Method Area 进行了自己独特的实现，这与Sun JVM的内存管理和Garbage
collector（垃圾回收）机制有关，下面我们来重点介绍。

JVM的分代


备注：

疑问：Permanent Space属于堆还是Method Area?
Method Area 在HotSpot JVM的实现中属于非堆区，非堆区包括两部分：Permanet Generation和Code Cache，而Method Area属于Permanert Generation的一部分。Permanent Generation用来存储类信息，比如说：class definitions，structures，methods， field， method (data and code) 和 constants。Code Cache用来存储Compiled Code，即编译好的本地代码，在HotSpot JVM中通过JIT(Just In Time) Compiler生成，JIT是即时编译器，他是为了提高指令的执行效率，把字节码文件编译成本地机器代码。对于不同厂家和不同版本的JDK实现有差别，最靠谱的方法还是JVM Specification

更详细的介绍可以参考：http://www.cnblogs.com/duanxz/p/3724120.html

JVM Heap:从广义的角度来说，JVM堆内存在物理上被划分为两个部分Young Generation(年轻代)和Old Generation(老年代)。

JVM参数说明
(如果你发现上述参数不满足你需求，请读这里，JVM Options Official Page.)
查看命令：jmap–heap [pid]
-Xms：JVM启动时设置初始堆大小，默认是物理内存的1/64；
-Xmx：最大堆大小，默认是物理内存的1/4。默认空余堆内存小于40%时，JVM就会增大堆直到-Xmx的最大限制。一般设置xmx和xms一样，避免每次GC调整堆大小 -Xmn：年轻代大小，剩下的空间分配给老年代
-XX:PermGen：初始永久代大小
-XX:MaxPermGen：最大永久代大小
-XX:SurvivorRatio：Eden区和Survivor区的比率，例如，如果年轻代总共大小为10M，这个参数设置为-XX:SurvivorRatio=2 那么Eden区域获得5M，SO,S1分别是2.5M，默认值为8
-XX:NewRatio：老年代和年轻代的比率，默认值为2
-XX:MaxTenuringThreshold: 用于控制对象在新生代存活的最大次数。默认值15
-XX:PretenureSizeThreshold=x，控制超过多大字节的对象就在old上分配

Garbage Collector

不同厂商的不同版本GC实现会略微不同。下面我们介绍Sun JDK 1.6 HotSpot的版本实现。下面demo代码中会涉及到GC日志,其解读可以参考Understanding Garbage Collection Logs

Serial Copying（串行GC）

单线程收集器，使用单线程完成所有GC工作，没有线程通信，较为高效。使用单处理器机器。JVM client模式下默认GC方式。可通过参数-XX:+UseSerialGC强行指定。

GC触发条件

Minor GC

Full GC:

GC触发时的工作

Minor GC:

Full GC:

ParNew（并行GC）
Parallel （并行回收GC）

Server模式下默认；YGC: PSYoungGen（Parallel Scavenge） FGC: Parallel MSC。可以通过-XX:+UseParallelGC或-XX:+UseParallelOldGC来强制指定；
– ParallelGC代表FGC为Parallel MSC
– ParallelOldGC代表FGC为Parallel Compacting

GC触发条件

Minor GC

Full GC:

GC触发时的工作

Minor GC:

Full GC:

Concurrent Mark-Sweep (CMS) Collector

GC触发条件

Minor GC

CMS GC

Full GC:

GC触发时的工作

Minor GC:

CMS GC

Full GC: 和Serial动作完全相同。

更多关于GC和GC的算法可以阅读神级文档jvm hotspot内存管理白皮书

参考文献

命令工具

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