网站建设的问题,中国知名设计网站,深圳建筑业网站建设,软件项目管理过程五个阶段JVM基础
1.JVM的位置 JVM是运行在操作系统之上的#xff0c;它与硬件没有直接的交互
2.JVM体系结构图 这个区域一定不会有垃圾回收 所谓JVM的调优#xff0c;其实就是在调这个区域#xff0c;而且99%情况下都在调堆 ! 3.类加载器ClassLoader
先来看看一个类加载到 JVM 的…JVM基础
1.JVM的位置 JVM是运行在操作系统之上的它与硬件没有直接的交互
2.JVM体系结构图 这个区域一定不会有垃圾回收 所谓JVM的调优其实就是在调这个区域而且99%情况下都在调堆 ! 3.类加载器ClassLoader
先来看看一个类加载到 JVM 的一个基本结构 在如下几种情况下Java虚拟机将结束生命周期
执行了System.exit()方法程序正常执行结束程序在执行过程中遇到了异常或者错误而异常终止由于操作系统出现错误而导致Java虚拟机进行终止
3.1 类的加载、连接与初始化
在Java代码中Class的加载、连接与初始化过程都是在程序运行期间完成的。Runtime 加载 查找并加载类的二进制数据 连接 验证确保被加载的类的正确性准备为类的静态变量分配内存并将其初始化为默认值解析把类中的符号引用转换为直接引用
在编译的时候每个java类都会被编译成一个class文件但在编译的时候虚拟机并不知道所引用类的地址所以就用符号引用来代替而在这个解析阶段就是为了把这个符号引用转化
成为真正的地址的阶段。
初始化为类的静态变量赋予正确的初始值 从代码来理解
class Test{
public static int a 1;
}
//我们程序中给定的是 public static int a 1;
//但是在加载过程中的步骤如下
1. 加载阶段
编译文件为 .class文件然后通过类加载加载到JVM
2. 连接阶段
第一步验证确保Class类文件没问题
第二步准备先初始化为 a0。因为你int类型的初始值为0
第三步解析将引用转换为直接引用
3. 初始化阶段
通过此解析阶段把1赋值为变量a3.2类的加载
类的加载指的是将类的.class文件中二进制数据读入到内存中将其放在运行时数据区内的方法区内然
后再内存中创建一个 java.lang.Class 对象用来封装类在方法区内的数据结构。
//对于静态字段来说只有直接定义了该字段的类才会被初始化
//当一个类在初始化时要求其父类全部都已经初始化完毕了
//所有Java虚拟机实现必须在每个类或者接口被Java程序“首次主动使用”时才初始化他们
public class MyTest1 {public static void main (String[] args){System.out.println(MyChild1.str2);}
}class MyParent1{public static String str hello world;static {System.out.println(MyParent1 static);}
}class MyChild1 extends MyParent1{public static String str2 welcome;static{System.out.println(MyChild1 static);}
}
// 输出结果
MyParent1 static block
MyChild1 static block
welcome查看类的加载信息并打印出来
jvm 参数介绍-XX:TraceClassLoading,用于追踪类的加载信息并打印出来。
所有的参数都是-XX:option 表示开启option选项-XX:-option 表示关闭option选项-XX:optionvalue 表示将option选项的值设置为value3.3常量池的概念
先来看一道题
public class MyTest2 {public static void main(String[] args) {System.out.println(MyParent2.str);}
}class MyParent2 {public static final String str hello world;static {System.out.println(Myparent2 static block);// 这一行能输出吗不会}
}
//输出结果
//hello world常量在编译阶段会存入到调用这个常量的方法所在的类的常量池中 本质上调用类并没有直接用用到定义常量的类因此并不会触发定义常量的类的初始化。 注意这里指的是将常量存放到了MyTest2的常量池中之后MyTest2与MyParent2就没有任何关系了。
再看一道题类的初始化规则
/*
* 当一个常量的值并非编译期间可以确定的那么其值就不会被放到调用类的常量池中
这是在程序运行时会导致主动使用这个常量所在的类显然就会导致这个类被初始化。
*/
public class MyTest3 {public static void main(String[] args) {System.out.println(MyParent3.str);}
}class MyParent3 {public static final String str UUID.randomUUID().toString();static {System.out.println(Myparent3 static block); // 这一行能输出吗会}
}
//输出结果
//Myparent3 static block
//cdb8c888-626c-4a38-bb86-b036d5618df5为什么第二个例子不会输出第三个例子就输出了呢
因为第三个例子的值是只有当运行期才会被确定的值。而第二个例子的值是编译时就能被确定的值。
3.4ClassLoader分类
有两种类型的类加载器
1、Java虚拟机自带的加载器
根类加载器BootStrap(BootClassLoader) sun.boot.class.path 加载系统的包包含jdk核心库里的类
扩展类加载器ExtensionExtClassLoader java.ext.dirs加载扩展jar包中的类
系统应用类加载器System(AppClassLoader) java.class.path加载你编写的类编译后的类
2、用户自定义的类加载器
Java.long.ClassLoader的子类继承用户可以定制类的加载方式 代码测试
public class ClassLoaderDemo01 {public static void main(String[] args) {Object object new Object();ClassLoaderDemo01 demo01 new ClassLoaderDemo01();System.out.println(object.getClass().getClassLoader());System.out.println(demo01.getClass().getClassLoader());System.out.println(demo01.getClass().getClassLoader().getParent());System.out.println(demo01.getClass().getClassLoader().getParent().getParent());}
}
/*
结果
null
sun.misc.Launcher$AppClassLoader18b4aac2
sun.misc.Launcher$ExtClassLoader1b6d3586
null
**/3.5 双亲委派机制
双亲委派机制的工作原理一层一层的 让父类去加载最顶层父类不能加载往下数依次类推。 类加载器收到类加载的请求 把这个请求委托给父加载器去完成一直向上委托直到启动类加载器 启动器加载器检查能不能加载使用findClass()方法能就加载结束否则抛出异常通知子加载器进行加载。 重复步骤三
代码测试
public class String {public static void main(String[] args) {System.out.println(1);}
}String 默认情况下是启动类加载器进行加载的。假设我也自定义一个String 。现在你会发现自定义的String 可以正常编译但是永远无法被加载运行。
这是因为申请自定义String 加载时总是启动类加载器而不是自定义加载器也不会是其他的加载器。
双亲委派机制可以确保Java核心类库所提供的类不会被自定义的类所替代。
双亲委派机制存在的意义 1.通过委派的方式可以避免类的重复加载当父加载器已经加载过某一个类时子加载器就不会再重新加载这个类。 2.通过双亲委派的方式还保证了安全性。因为Bootstrap ClassLoader在加载的时候只会加载JAVA_HOME中的jar包里面的类如java.lang.Integer那么这个类是不会被随意替换的除非有人跑到你的机器上 破坏你的JDK。那么就可以避免有人自定义一个有破坏功能的java.lang.Integer被加载。这样可以有效的防止核心Java API被篡改。 双亲委派机制是在classLoader里的loadclass方法里实现的 源码 简单说下实现流程
首先判断该类是否已经被加载 2.该类未被加载如果父类不为空交给父类加载 3.如果父类为空交给bootstrap classloader 加载 4.如果类还是无法被加载到则触发findclass,抛出classNotFoundException(findclass这个方法当前只有一个语句就是抛出classNotFoundException如果想自己实现类加载器的话可以继承classLoader后重写findclass方法加载对应的类
4.Native方法
编写一个多线程类启动
public class MyTest {public static void main(String[] args) {new Thread(() - {}, your thread name).start();}
}点进去看start方法的源码
public synchronized void start() {/*** This method is not invoked for the main method thread or system* group threads created/set up by the VM. Any new functionality added* to this method in the future may have to also be added to the VM.** A zero status value corresponds to state NEW.*/if (threadStatus ! 0)throw new IllegalThreadStateException();/* Notify the group that this thread is about to be started* so that it can be added to the groups list of threads* and the groups unstarted count can be decremented. */group.add(this);boolean started false;try {start0();started true;} finally {try {if (!started) {group.threadStartFailed(this);}} catch (Throwable ignore) {/* do nothing. If start0 threw a Throwable thenit will be passed up the call stack */}}
}
//凡是带了native关键字的说明 java的作用范围达不到去调用底层C语言的库
private native void start0();JNIJava Native Interface Java本地方法接口
凡是带了native关键字的方法就会进入本地方法栈
本地接口的作用是融合不同的编程语言为Java所用它的初衷是融合C/C程序Java在诞生的时候是 C/C横行的时候想要立足必须有调用C、C的程序于是就在内存中专门开辟了一块区域处理标 记为native的代码它的具体做法是 在 Native Method Stack 中登记native方法在 ( ExecutionEngine ) 执行引擎执行的时候加载Native Libraies。
5.程序计数器
程序计数器Program Counter Register
每个线程都有一个程序计数器是线程私有的。
程序计数器是一块较小的内存空间它的作用可以看作是当前线程所执行的字节码的行号指示器。在虚
拟机的概念模型里字节码解释器工作时就是通过改变这个计数器的值来选取下一条需要执行的字节码指
令分支、循环、跳转、异常处理、线程恢复等基础功能都需要依赖这个计数器来完成。是一个非常小
的内存空间几乎可以忽略不计
public class Calc {public int calc() {int a 100;int b 200;int c 300;return (a b) * c;}
}反编译 Javap -c xx.class反编译之后会有助记符。
ldc 表示将int、flfloat或是String类型的常量值从常量池中推送至栈顶。
bipush 表示将单字节-128~127的常量值推送至栈顶。
sipush 表示将短整型(-32767~32768)的常量值推送至栈顶。
istore_1 将一个数值从操作数栈存储到局部变量表
iadd 加
imul 乘 图中使用红框框起来的就是字节码指令的偏移地址偏移地址对应的bipush 等等是jvm 中的操作指令,
这是入栈指令。 当执行到方法**calc()**时在当前的线程中会创建相应的程序计数器在计数器中为存放执
行地址 红框中的0 2 3…等等
6.方法区
Method Area 方法区 是 Java虚拟机规范 中定义的运行时数据区域之一它与堆(heap)一样在线程之间
共享。
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
的应该是与 Java 堆区分开来。
JDK7 之前永久代用于存储已被虚拟机加载的类信息、常量、字符串常量、类静态变量、即时编译器
编译后的代码等数据。每当一个类初次被加载的时候它的元数据都会被放到永久代中。永久代大小有
限制如果加载的类太多很可能导致永久代内存溢出即 java.lang.OutOfMemoryError:
PermGen。
JDK8 彻底将永久代移除出 HotSpot JVM将其原有的数据迁移至 Java Heap 或 Native
HeapMetaspace取代它的是另一个内存区域被称为元空间Metaspace。
元空间Metaspace元空间是方法区的在 HotSpot JVM 中的实现方法区主要用于存储类信息、常
量池、方法数据、方法代码、符号引用等。元空间的本质和永久代类似都是对 JVM 规范中方法区的实
现。不过元空间与永久代之间最大的区别在于元空间并不在虚拟机中而是使用本地内存。
可以通过 -XX:MetaspaceSize 和 -XX:MaxMetaspaceSize 配置内存大小。
如果Metaspace的空间占用达到了设定的最大值那么就会触发GC来收集死亡对象和类的加载器。
7.栈Stack
栈和队列
栈后进先出 / 先进后出
队列先进先出FIFO : First Input First Output Stack 栈是什么
栈管理程序运行
存储一些基本类型的值、对象的引用、方法等。
栈的优势是存取速度比堆要快仅次于寄存器栈数据可以共享。
思考为什么main方法最后执行为什么一个test() 方法执行完了才会继续走main方法 说明
1、栈也叫栈内存主管Java程序的运行是在线程创建时创建它的生命期是跟随线程的生命期线程
结束栈内存也就释放。
2、对于栈来说不存在垃圾回收问题只要线程一旦结束该栈就Over生命周期和线程一致是线程
私有的。
3、方法自己调自己就会导致栈溢出递归死循环测试
public class StackDemo {public static void main(String[] args) {a();}public static void a() {b();}public static void b() {a();}
}
//Exception in thread main java.lang.StackOverflowError栈运行原理
Java栈的组成元素—栈帧
栈帧是一种用于帮助虚拟机执行方法调用与方法执行的数据结构。他是独立于线程的一个线程有自己
的一个栈帧。封装了方法的局部变量表、动态链接信息、方法的返回地址以及操作数栈等信息。
第一个方法从调用开始到执行完成就对应着一个栈帧在虚拟机栈中从入栈到出栈的过程。
当一个方法A被调用时就产生了一个栈帧F1并被压入到栈中A方法又调用了B方法于是产生了栈帧
F2也被压入栈中B方法又调用了C方法于是产生栈帧F3也被压入栈中…执行完毕后先弹出F3
然后弹出F2在弹出F1…
遵循 “先进后出” / “后进先出” 的原则。 什么是HotSpot 了解三种JVM Sun公司的 HotSpot BEA公司的 JRockit IBM公司的 J9VM
8.堆Heap
Java7之前 Heap 堆一个JVM实例只存在一个堆内存堆内存的大小是可以调节的类加载器读取了类文件后需 要把类方法常变量放到堆内存中保存所有引用类型的真实信息以方便执行器执行堆内存分为 三部分 新生区 Young Generation Space Young/New 养老区 Tenure generation space Old/Tenure 永久区 Permanent Space Perm 堆内存逻辑上分为三部分新生养老永久元空间 : JDK8 以后名称 GC垃圾回收主要是在 新生区和养老区又分为 轻GC 和 重GC如果内存不够或者存在死循环就会 导致 java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space
新生区
新生区是类诞生成长消亡的区域一个类在这里产生应用最后被垃圾回收器收集结束生命。
新生区又分为两部分伊甸区Eden Space和幸存者区Survivor Space所有的类都是在伊甸区
被new出来的幸存区有两个0区 和 1区当伊甸园的空间用完时程序又需要创建对象JVM的垃圾
回收器将对伊甸园区进行垃圾回收Minor GC。将伊甸园中的剩余对象移动到幸存0区若幸存0区也
满了再对该区进行垃圾回收然后移动到1区那如果1区也满了呢这里幸存0区和1区是一个互相
交替的过程再移动到养老区若养老区也满了那么这个时候将产生MajorGCFull GC进行养老
区的内存清理若养老区执行了Full GC后发现依然无法进行对象的保存就会产生OOM异常
“OutOfMemoryError ”。
如果出现 java.lang.OutOfMemoryErrorjava heap space异常说明Java虚拟机的堆内存不够原因
如下
1、Java虚拟机的堆内存设置不够可以通过参数 -Xms初始值大小-Xmx最大大小来调整。
2、代码中创建了大量大对象并且长时间不能被垃圾收集器收集存在被引用或者死循环
Sun HotSpot内存管理
分代管理不同的区域使用不同的算法 Why真相经过研究不同对象的生命周期不同在Java中98%的对象都是临时对象。
永久区Perm
永久存储区是一个常驻内存区域用于存放JDK自身所携带的ClassInterface的元数据也就是说它存
储的是运行环境必须的类信息被装载进此区域的数据是不会被垃圾回收器回收掉的关闭JVM才会释
放此区域所占用的内存。
如果出现 java.lang.OutOfMemoryErrorPermGen space说明是 Java虚拟机对永久代Perm内存设
置不够。一般出现这种情况都是程序启动需要加载大量的第三方jar包例如在一个Tomcat下部署
了太多的应用。或者大量动态反射生成的类不断被加载最终导致Perm区被占满。
注意
Jdk1.6之前 有永久代常量池1.6在方法区
Jdk1.7 有永久代但是已经逐步 “去永久代”常量池1.7在堆
Jdk1.8及之后无永久代常量池1.8在元空间
熟悉三区结构后方可学习JVM垃圾回收机制
实际而言方法区Method Area和堆一样是各个线程共享的内存区域它用于存储虚拟机加载 的类信息普通常量静态常量编译器编译后的代码虽然JVM规范将方法区描述为堆的一个逻辑部 分但它却还有一个别名叫做Non-Heap非堆目的就是要和堆分开。 对于HotSpot虚拟机很多开发者习惯将方法区称之为 “永久代Parmanent Gen”但严格本质上说 两者不同或者说使用永久代实现方法区而已永久代是方法区相当于是一个接口interface的一个 实现Jdk1.7的版本中已经将原本放在永久代的字符串常量池移走。 常量池Constant Pool是方法区的一部分Class文件除了有类的版本字段方法接口描述信息 外还有一项信息就是常量池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 9.堆内存调优
先看下 JDK 1.7 的 和 1.8 的区别 JDK 1.8 的 使用 IDEA 调整堆内存大小测试
堆内存调优
-Xms 设置初始分配大小默认为物理内存的 “1/64”
-Xmx 最大分配内存默认为物理内存的 “1/4”
-XX:PrintGCDetails 输出详细的GC处理日志
代码测试
测试一
public class Demo01 {public static void main(String[] args) {//返回Java虚拟机试图使用的最大内存量long maxMemory Runtime.getRuntime().maxMemory();//返回Java虚拟机中的内存总量long totalMemory Runtime.getRuntime().totalMemory();System.out.println(MAX_MEMORY maxMemory (字节)、 (maxMemory / (double) 1024 / 1024) MB);System.out.println(TOTAL_MEMORY totalMemory (字节)、 (totalMemory / (double) 1024 / 1024) MB);}
}
//数据结果
//MAX_MEMORY5693243392(字节)、5429.5MB
//TOTAL_MEMORY384303104(字节)、366.5MB发现默认的情况下分配的内存是总内存的 1/4而初始化的内存为 1/64
-Xms1024m -Xmx1024m -XX:PrintGCDetailsVM参数调优把初始内存和总内存都调为 1024M运行查看结果 我们来大概计算分析一下 新生代老年代981.5MB再次证明元空间并不在虚拟机中而是使用本地内存。
测试二
public class Demo02 {public static void main(String[] args) {String str Java;while (true) {str str new Random().nextInt(88888888) new Random().nextInt(999999999);}}
}vm参数
-Xms8m -Xmx8m -XX:PrintGCDetails测试查看结果 这是一个young 区域撑爆的JAVA 内存日志其中 PSYoungGen 表示 youngGen分区的变化从第一行开始看
1536k 表示 GC 之前的大小。
488k 表示GC 之后的大小。
整个Young区域的大小从 1536K 到 624K , young代的总大小为 7680K。
[Times: user0.02 sys0.00, real0.01 secs]
user – 总计本次 GC 总线程所占用的总 CPU 时间
sys – 0S 调用 or 等待系统时间
real – 应用暂停时间
如果GC 线程是 Serial Garbage Collector 串行搜集器的方式的话只有一条GC线程, real time 等于user 和 system 时间之和。
通过日志发现Young的区域到最后 GC 之前后都是0old 区域 无法释放最后报堆溢出错误。
10.Dump内存快照
在运行java程序的时候有时候想测试运行时占用内存情况这时候就需要使用测试工具查看了。在 eclipse里面有 Eclipse Memory Analyzer tool(MAT)插件可以测试而在idea中也有这么一个插件 就是JProfiler一款性能瓶颈分析工具 作用 分析Dump文件快速定位内存泄漏 获得堆中对象的统计数据 获得对象相互引用的关系 采用树形展现对象间相互引用的情况 … 而且这个软件跨平台 安装JProfifiler
IDEA插件安装 安装JProfifiler监控软件
下载地址https://www.ej-technologies.com/download/jprofifiler/version_92
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L-Larry_Lau163.com#40775-3wle0g1uin5c1#0674配置IDEA运行环境 如何使用jprofile分析堆dump文件
public class Demo03 {byte[] byteArray new byte[1 * 1024 * 1024]; //1M 1024Kpublic static void main(String[] args) {ArrayListDemo03 list new ArrayList();int count 0;try {while (true) {list.add(new Demo03());count count 1;}} catch (Error e) {System.out.println(count: count);e.printStackTrace();}}
}vm参数 -Xms1m -Xmx8m -XX:HeapDumpOnOutOfMemoryError
运行结果 寻找文件 使用 Jprofifiler 工具分析查看双击这个文件默认使用 Jprofifiler 进行 Open 具体的 Jprofifiler 使用参考https://www.cnblogs.com/jpfss/p/8488111.html
11.GC详解 分代新生代、老年代收集算法次数频繁Young区次数较少Old区基本不动Perm永久区区
GC算法总体概述
先看下一个对象的历程 JVM 在进行GC时并非每次都对上面三个内存区域一起回收的大部分时候回收的都是指新生代 因此GC按照回收的区域又分了两种类型一种是普通的GCminor GC一种是全局GC major GCor Full GC 普通GC只针对新生代区域的GC 全局GC针对老年代的GC偶尔伴随对新生代的GC以及对永久代的GC
GC面试题
1、JVM内存模型以及分区需要详细到每个区放什么
2、堆里面的分区EdenSurvival from to老年代各自的特点。
3、GC的三种收集方法标记清除标记整理复制算法的原理与特点分别用在什么地方
4、Minor GC 与 Full GC 分别在什么时候发生?
12.GC四大算法
引用计数法 (说明了解即可) 每个对象有一个引用计数器当对象被引用一次则计数器加1当对象引用失效一次则计数器减1对
于计数器为0的对象意味着是垃圾对象可以被GC回收。
目前虚拟机基本都是采用可达性算法从GC Roots 作为起点开始搜索那么整个连通图中的对象边都是
活对象对于GC Roots 无法到达的对象变成了垃圾回收对象随时可被GC回收。
复制算法Copying
年轻代中使用的是Minor GC采用的就是复制算法Copying什么是复制算法 Minor GC 会把Eden中的所有活的对象都移到Survivor区域中如果Survivor区中放不下那么剩下的
活的对象就被移动到Old generation中也就是说一旦收集后Eden就是变成空的了
当对象在Eden包括一个Survivor区域这里假设是From区域出生后在经过一次Minor GC后如
果对象还存活并且能够被另外一块Survivor区域所容纳 上面已经假设为from区域这里应为to区
域即to区域有足够的内存空间来存储Eden 和 From 区域中存活的对象则使用复制算法将这些仍然
还活着的对象复制到另外一块Survivor区域即 to 区域中然后清理所使用过的Eden 以及Survivor
区域即form区域并且将这些对象的年龄设置为1以后对象在Survivor区每熬过一次Minor
GC就将这个对象的年龄 1当这个对象的年龄达到某一个值的时候默认是15岁通过-
XX:MaxTenuringThreshold 设定参数这些对象就会成为老年代。
-XX:MaxTenuringThreshold 任期门槛设置对象在新生代中存活的次数
面试题如何判断哪个是to区呢一句话谁空谁是to
原理解释
年轻代中的GC主要是复制算法Copying
HotSpot JVM 把年轻代分为了三部分一个 Eden 区 和 2 个Survivor区from区 和 to区。默认比例
为 8:1:1一般情况下新创建的对象都会被分配到Eden区一些大对象特殊处理这些对象经过第
一次Minor GC后如果仍然存活将会被移到Survivor区对象在Survivor中每熬过一次Minor GC
年龄就会增加1岁当它的年龄增加到一定程度时就会被移动到年老代中因为年轻代中的对象基本上
都是朝生夕死所以在年轻代的垃圾回收算法使用的是复制算法复制算法的思想就是将内存分为两
块每次只用其中一块当这一块内存用完就将还活着的对象复制到另外一块上面。复制算法不会产
生内存碎片 在GC开始的时候对象只会在Eden区和名为 “From” 的Survivor区Survivor区“TO” 是空的紧接着进
行GCEden区中所有存活的对象都会被复制到 “To” 而在 “From” 区中仍存活的对象会更具他们的
年龄值来决定去向。年龄达到一定值 的对象会被移动到老年代中没有达到阈值的对象会被复制到 “To
区域”经过这次GC后Eden区和From区已经被清空这个时候 “From” 和 “To” 会交换他们的角色
也就是新的 “To“ 就是GC前的”From“ 新的 ”From“ 就是上次GC前的 ”To“。不管怎样都会保证名为
To 的Survicor区域是空的。 Minor GC会一直重复这样的过程。直到 To 区 被填满 ”To “ 区被填满之
后会将所有的对象移动到老年代中。 因为Eden区对象一般存活率较低一般的使用两块10%的内存作为空闲和活动区域而另外80%的内
存则是用来给新建对象分配内存的。一旦发生GC将10%的from活动区间与另外80%中存活的Eden
对象转移到10%的to空闲区域接下来将之前的90%的内存全部释放以此类推
好处没有内存碎片坏处浪费内存空间
劣势
复制算法它的缺点也是相当明显的。
1、他浪费了一半的内存这太要命了
2、如果对象的存活率很高我们可以极端一点假设是100%存活那么我们需要将所有对象都复制一
遍并将所有引用地址重置一遍。复制这一工作所花费的时间在对象存活率达到一定程度时将会变
的不可忽视所以从以上描述不难看出。复制算法要想使用最起码对象的存活率要非常低才行而且
最重要的是我们必须要克服50%的内存浪费。
标记清除Mark-Sweep
说明老年代一般是由标记清除或者是标记清除与标记整理的混合实现
什么是标记清除
回收时对需要存活的对象进行标记
回收不是绿色的对象 当堆中的有效内存空间被耗尽的时候就会停止整个程序也被称为stop the world然后进行两项
工作第一项则是标记第二项则是清除。
标记从引用根节点开始标记所有被引用的对象标记的过程其实就是遍历所有的GC Roots 然后将所
有GC Roots 可达的对象标记为存活的对象。
清除 遍历整个堆把未标记的对象清除。
缺点这个算法需要暂停整个应用会产生内存碎片。
用通俗的话解释一下 标记/清除算法就是当程序运行期间若可以使用的内存被耗尽的时候GC线程
就会被触发并将程序暂停随后将依旧存活的对象标记一遍最终再将堆中所有没被标记的对象全部清
除掉接下来便让程序恢复运行。
劣势
首先、它的缺点就是效率比较低递归与全堆对象遍历而且在进行GC的时候需要停止应用
程序这会导致用户体验非常差劲
其次、主要的缺点则是这种方式清理出来的空闲内存是不连续的这点不难理解我们的死亡对象
都是随机的出现在内存的各个角落现在把他们清除之后内存的布局自然乱七八糟而为了应付
这一点JVM就不得不维持一个内存空间的空闲列表这又是一种开销。而且在分配数组对象的时
候寻找连续的内存空间会不太好找。
标记压缩Mark-Compact
标记整理说明老年代一般是由标记清除或者是标记清除与标记整理的混合实现。
什么是标记压缩 在整理压缩阶段不再对标记的对象作回收而是通过所有存活对象都像一端移动然后直接清除边界
以外的内存。可以看到标记的存活对象将会被整理按照内存地址依次排列而未被标记的内存会被
清理掉如此一来当我们需要给新对象分配内存时JVM只需要持有一个内存的起始地址即可这比
维护一个空闲列表显然少了许多开销。
标记、整理算法不仅可以弥补 标记、清除算法当中内存区域分散的缺点也消除了复制算法当中内
存减半的高额代价
标记清除压缩Mark-Sweep-Compact 小总结
内存效率复制算法 标记清除算法 标记整理算法 时间复杂度
内存整齐度复制算法 标记整理算法 标记清除算法
内存利用率标记整理算法 标记清除算法 复制算法
可以看出效率上来说复制算法是当之无愧的老大但是却浪费了太多内存而为了尽量兼顾上面所
提到的三个指标标记整理算法相对来说更平滑一些 但是效率上依然不尽如人意它比复制算法多了
一个标记的阶段又比标记清除多了一个整理内存的过程。
难道就没有一种最优算法吗猜猜看下面还有
答案 无没有最好的算法只有最合适的算法 。 ----------------- 分代收集算法
年轻代Young Gen
年轻代特点是区域相对老年代较小对象存活低。
这种情况复制算法的回收整理速度是最快的。复制算法的效率只和当前存活对象大小有关因而很适
用于年轻代的回收。而复制算法内存利用率不高的问题通过hotspot中的两个survivor的设计得到缓解。
老年代Tenure Gen
老年代的特点是区域较大对象存活率高
这种情况存在大量存活率高的对象复制算法明显变得不合适。一般是由标记清除或者是标记清除与
标记整理的混合实现。Mark阶段的开销与存活对象的数量成正比这点来说对于老年代标记清除或
者标记整理有一些不符但可以通过多核多线程利用对并发并行的形式提标记效率。Sweep阶段的
开销与所管理里区域的大小相关但Sweep “就地处决” 的 特点回收的过程没有对象的移动。使其相对
其他有对象移动步骤的回收算法仍然是是效率最好的但是需要解决内存碎片的问题。
