#1 虚拟机中的共划分为三个代
虚拟机中的共划分为三个代:年轻代(Young Generation)、老年代(Old Generation)和持久代(Permanent Generation)。 其中持久代主要存放的是Java类的类信息,与垃圾收集要收集的Java对象关系不大。年轻代和年老代的划分是对垃圾收集影响比较大的。
##1.1 年轻代
所有新生成的对象首先都是放在年轻代的。年轻代的目标就是尽可能快速的收集掉那些生命周期短的对象。年轻代分三个区。一个Eden区,两个Survivor区(一般而言)。大部分对象在Eden区中生成。当Eden区满时,还存活的对象将被复制到Survivor区(两个中的一个),当这个Survivor区满时,此区的存活对象将被复制到另外一个Survivor区,当这个Survivor去也满了的时候,从第一个Survivor区复制过来的并且此时还存活的对象,将被复制“年老区(Tenured)”。需要注意,Survivor的两个区是对称的,没先后关系,所以同一个区中可能同时存在从Eden复制过来 对象,和从前一个Survivor复制过来的对象,而复制到年老区的只有从第一个Survivor去过来的对象。而且,Survivor区总有一个是空的。同时,根据程序需要,Survivor区是可以配置为多个的(多于两个),这样可以增加对象在年轻代中的存在时间,减少被放到年老代的可能。
##1.2 年老代
在年轻代中经历了N次垃圾回收后仍然存活的对象,就会被放到年老代中。因此,可以认为年老代中存放的都是一些生命周期较长的对象。
##1.3 持久代
用于存放静态文件,如今Java类、方法等。持久代对垃圾回收没有显著影响,但是有些应用可能动态生成或者调用一些class,例如Hibernate等,在这种时候需要设置一个比较大的持久代空间来存放这些运行过程中新增的类。持久代大小通过-XX:MaxPermSize=
#2 GC #2.1 Scavenge GC
一般情况下,当新对象生成,并且在Eden申请空间失败时,就会触发Scavenge GC,对Eden区域进行GC,清除非存活对象,并且把尚且存活的对象移动到Survivor区。然后整理Survivor的两个区。这种方式的GC是对年轻代的Eden区进行,不会影响到年老代。因为大部分对象都是从Eden区开始的,同时Eden区不会分配的很大,所以Eden区的GC会频繁进行。因而,一般在这里需要使用速度快、效率高的算法,使Eden去能尽快空闲出来。
#2.2 Full GC
对整个堆进行整理,包括Young、Tenured和Perm。Full GC因为需要对整个对进行回收,所以比Scavenge GC要慢,因此应该尽可能减少Full GC的次数。在对JVM调优的过程中,很大一部分工作就是对于FullGC的调节。有如下原因可能导致Full GC:
· 年老代(Tenured)被写满
· 持久代(Perm)被写满
· System.gc()被显示调用
·上一次GC之后Heap的各域分配策略动态变化
#3 内存回收算法
Java中有四种不同的回收算法,对应的启动参数为:
–XX:+UseSerialGC
–XX:+UseParallelGC
–XX:+UseParallelOldGC
–XX:+UseConcMarkSweepGC
##3.1 Serial Collector 大部分平台或者强制 java -client 默认会使用这种。
young generation算法 = serial
old generation算法 = serial (mark-sweep-compact)
这种方法的缺点很明显, stop-the-world, 速度慢。服务器应用不推荐使用。
##3.2 Parallel Collector 在linux x64上默认是这种,其他平台要加 java -server 参数才会默认选用这种。
young = parallel,多个thread同时copy
old = mark-sweep-compact = 1
优点:新生代回收更快。因为系统大部分时间做的gc都是新生代的,这样提高了throughput(cpu用于非gc时间)
缺点:当运行在8G/16G server上old generation live object太多时候pause time过长
##3.3 Parallel Compact Collector (ParallelOld) young = parallel = 2
old = parallel,分成多个独立的单元,如果单元中live object少则回收,多则跳过
优点:old old generation上性能较 parallel 方式有提高
缺点:大部分server系统old generation内存占用会达到60%-80%, 没有那么多理想的单元live object很少方便迅速回收,同时compact方面开销比起parallel并没明显减少。
##3.4 Concurrent Mark-Sweep(CMS) Collector young generation = parallel collector = 2
old = cms
同时不做 compact 操作。
优点:pause time会降低, pause敏感但CPU有空闲的场景需要建议使用策略4.
缺点:cpu占用过多,cpu密集型服务器不适合。另外碎片太多,每个object的存储都要通过链表连续跳n个地方,空间浪费问题也会增大。
#4 JAVA内存泄露、溢出的检查方法、工具介绍 ##4.1 参数 java jvm的如下参数设置:-Xms -Xmx -Xmn -Xss -Xms: 设置JVM初始内存,此值可以设置与-Xmx相同,以避免每次垃圾回收完成后JVM重新分配内存。 -Xmx:设置JVM最大可用内存。 -Xmn:设置年轻代大小,整个堆大小=年轻代大小+年老代大小+持久代大小.持久代一般固定大小为64m,所以增大年轻代后,将会减小年老代大小.此值对系统性能影响较大,Sun官方推荐配置为整个堆的3/8. -Xss:设置每个线程的堆栈大小.在相同物理内存下,减小这个值能生成更多的线程.但是操作系统对一个进程内的线程数还是有限制的,不能无限生成。
##4.2 内存泄露的基本原理 在C++语言程序中,使用new操作符创建的对象,在使用完毕后应该通过delete操作符显示地释放,否则,这些对象将占用堆空间,永远没有办法得到回收,从而引起内存空间的泄漏。如下的简单代码就可以引起内存的泄漏:
void function(){
Int[] vec = new int[5];
}
在function()方法执行完毕后,vec数组已经是不可达对象,在C++语言中,这样的对象永远也得不到释放,称这种现象为内存泄漏。
而Java是通过垃圾收集器(Garbage Collection,GC)自动管理内存的回收,程序员不需要通过调用函数来释放内存,但它只能回收无用并且不再被其它对象引用的那些对象所占用的空间。在下面的代码中,循环申请Object对象,并将所申请的对象放入一个Vector中,如果仅仅释放对象本身,但是因为Vector仍然引用该对象,所以这个对象对GC来说是不可回收的。因此,如果对象加入到Vector后,还必须从Vector中删除,最简单的方法就是将Vector对象设置为null。
Vector v = new Vector(10);
for (int i = 1; i < 100; i++){
Object o = new Object();
v.add(o);
o = null;
}//此时,所有的Object对象都没有被释放,因为变量v引用这些对象。
实际上无用,而还被引用的对象,GC就无能为力了(事实上GC认为它还有用),这一点是导致内存泄漏最重要的原因。
##4.3 解决过程
如何查找引起内存泄漏的原因呢?一般有两种思路:第一种,安排有经验的编程人员对代码进行走查和分析,找出内存泄漏发生的位置;第二种,就是利用一些内存检查分析工具来分析,找出内存泄露的具体位置可以快速解决。
软件测试的理论告诉我们,系统中永远存在一些没有暴露出来的问题,而且,系统的稳定性问题也不仅仅只是内存泄漏的问题,代码走查是提高系统的整体代码质量乃至解决潜在问题的有效手段。但在此仅总结一下本次问题解决所应用的有关内存检查和分析命令以及工具的相关介绍。
###4.3.1 第一阶段 通过jdk的GC输出进行测
可以在 JAVA_OPTS增加以下参数打开jdk的GC输出日志:
-verbose:gc -XX:+PrintGCDetails -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError
打开输出日志,jdk会在每一次的垃圾回收时打印相关日志,参考格式如下:
[GC [