JVM内存管理及垃圾回收 (3)

本块内容以介绍垃圾回收算法为主,因为我们前面有介绍,内存主要被分为三块,新生代、旧生代、持久代。三代的特点不同,造就了他们所用的GC算法不同,新生代适合那些生命周期较短,频繁创建及销毁的对象,旧生代适合生命周期相对较长的对象,持久代在Sun HotSpot中就是指方法区(有些JVM中根本就没有持久代这中说法)。首先介绍下新生代、旧生代、持久代的概念及特点:

JVM内存管理及垃圾回收

新生代:New Generation或者Young Generation。上面大致分为Eden区和Survivor区,Survivor区又分为大小相同的两部分:FromSpace 和ToSpace。新建的对象都是用新生代分配内存,Eden空间不足的时候,会把存活的对象转移到Survivor中,新生代的大小可以由-Xmn来控制,也可以用-XX:SurvivorRatio来控制Eden和Survivor的比例.
旧生代:Old Generation。用于存放新生代中经过多次垃圾回收仍然存活的对象,例如缓存对象。旧生代占用大小为-Xmx值减去-Xmn对应的值。

持久代:Permanent Generation。在Sun的JVM中就是方法区的意思,尽管有些JVM大多没有这一代。主要存放常量及类的一些信息默认最小值为16MB,最大值为 64MB,可通过-XX:PermSize及-XX:MaxPermSize来设置最小值和最大值。

常见的GC算法:

标记-清除算法(Mark-Sweep)

最基础的GC算法,将需要进行回收的对象做标记,之后扫描,有标记的进行回收,这样就产生两个步骤:标记和清除。这个算法效率不高,而且在清理完成后会产生内存碎片,这样,如果有大对象需要连续的内存空间时,还需要进行碎片整理,所以,此算法需要改进。

复制算法(Copying)

前面我们谈过,新生代内存分为了三份,Eden区和2块Survivor区,一般Sun的JVM会将Eden区和Survivor区的比例调为8:1,保证有一块Survivor区是空闲的,这样,在垃圾回收的时候,将不需要进行回收的对象放在空闲的Survivor区,然后将Eden区和第一块 Survivor区进行完全清理,这样有一个问题,就是如果第二块Survivor区的空间不够大怎么办?这个时候,就需要当Survivor区不够用的时候,暂时借持久代的内存用一下。此算法适用于新生代

标记-整理(或叫压缩)算法(Mark-Compact)

和标记-清除算法前半段一样,只是在标记了不需要进行回收的对象后,将标记过的对象移动到一起,使得内存连续,这样,只要将标记边界以外的内存清理就行了。此算法适用于持久代

常见的垃圾收集器: 

根据上面说的诸多算法,每天JVM都有不同的实现,我们先来看看常见的一些垃圾收集器:

JVM内存管理及垃圾回收

首先介绍三种实际的垃圾回收器:串行GC(SerialGC)、并行回收GC(Parallel Scavenge)和并行GC(ParNew)。

1、 Serial GC。是最基本、最古老的收集器,但是现在依然被广泛使用,是一种单线程垃圾回收机制,而且不仅如此,它最大的特点就是在进行垃圾回收的时候,需要将所有正在执行的线程暂停(Stop The World),对于有些应用这是难以接受的,但是我们可以这样想,只要我们能够做到将它所停顿的时间控制在N个毫秒范围内,大多数应用我们还是可以接受的,而且事实是它并没有让我们失望,几十毫米的停顿我们作为客户机(Client)是完全可以接受的,该收集器适用于单CPU、新生代空间较小及对暂停时间要求不是非常高的应用上,是client级别默认的GC方式,可以通过-XX:+UseSerialGC来强制指定。

2、ParNew GC。基本和Serial GC一样,但本质区别是加入了多线程机制,提高了效率,这样它就可以被用在服务器端(Server)上,同时它可以与CMS GC配合,所以,更加有理由将它置于Server端。

3、Parallel Scavenge GC。在整个扫描和复制过程采用多线程的方式来进行,适用于多CPU、对暂停时间要求较短的应用上,是server级别默认采用的GC方式,可用 -XX:+UseParallelGC来强制指定,用-XX:ParallelGCThreads=4来指定线程数。以下给出几组使用组合:

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