JVM之GC详解

理解GC日志

33.125: [GC [DefNew: 3324K->152K(3712K), 0.0025925 secs] 3324K->152K(11904K), 0.0031680 secs]  

100.667: [Full GC [Tenured: 0K->210K(10240K), 0.0149142 secs] 4603K->210K(19456K), [Perm : 2999K->2999K(21248K)], 0.0150007 secs] [Times: user=0.01 sys=0.00, real=0.02 secs]  

33和100分别代表虚拟机启动以来的秒数， gc fullgc代表此次gc的类型，defnew tenured perm代表gc的区域，3324->152k（3712k）gc前该区域使用 gc该区域使用（该区域总大小） []外代表java堆使用情况 后面的是gc时长

以下为一些术语和名词的解释

新生代gc（Minor GC） 指发生在新生代的垃圾收集动作，非常频繁，但速度也快

老年代gc（Major GC／Full GC）指发生在老年代的gc，往往伴随着Minor GC 一般比Minor GC慢10倍以上

Full GC触发条件：

（1）调用System.gc时，系统建议执行Full GC，但是不必然执行

（2）老年代空间不足

（3）方法去空间不足

（4）通过Minor GC后进入老年代的平均大小大于老年代的可用内存

（5）由Eden区、From Space区向To Space区复制时，对象大小大于To Space可用内存，则把该对象转存到老年代，且老年代的可用内存小于该对象大小

之前也介绍过Java内存模型，下面主要介绍Java内存模型中的三个代。Java的内存模型由3个代组成，各个代的默认排列有如下图（适用JDK1.4.*  到 JDK6）：

Java 的内存模型分为

Young（年轻代）

Tenured（终身代）

Perm（永久代）

有些旧版本也叫作

New

Old

Perm

叫法不同，表达的意思却是基本相同。

注意Young（年轻代）还可以分为Eden区和两个Survivor区（from和to，这两个Survivor区大小严格一至），新的对象实例总是首先放在Eden区，Survivor区作为Eden区和 Tenure(终生代)的缓冲，可以向 Tenure(终生代)转移活动的对象实例。

Tenure(终生代)中存放生命周期长久的实例对象，但并不是如它的名字那样是终生的，里面的对象照样会被回收掉。

Young和Tenure共同组成了堆内存。

Perm（永久代）则是非堆内存的组成部分。主要存放加载的Class类级对象如class本身，method，field等等。

有同学可能已经注意到了，每个代都有的Virtual区又是什么？

我们知道有一些参数可以影响以上各代的大小。

在JVM启动时，就已经保留了固定的内存空间给Heap内存，这部分内存并不一定都会被JVM使用，但是可以确定的是这部分保留的内存不会被其他进程使用。这部分内存大小由 -Xmx参数指定。

而另一部分内存在JVM启动时就分配给JVM，作为JVM的初始Heap内存使用。影响这个的参数是 -Xms ，如果 -Xms 指定的值比-Xmx 的小，那么两者的差值就是Virtual内存值。随着程序的运行，Eden区、 Tenured区和Perm区会逐渐使用保留的Virtual空间。

jvm区域总体分两类，heap区和非heap区。heap区又分：Eden Space（伊甸园）、Survivor Space(幸存者区)、Tenured Gen（老年代-养老区）。 非heap区又分：Code Cache(代码缓存区)、Perm Gen（永久代）、Jvm Stack(java虚拟机栈)、Local Method Statck(本地方法栈)。

HotSpot虚拟机GC算法采用分代收集算法：

1、一个人（对象）出来（new 出来）后会在Eden Space（伊甸园）无忧无虑的生活，直到GC到来打破了他们平静的生活。GC会逐一问清楚每个对象的情况，有没有钱（此对象的引用）啊，因为GC想赚钱呀，有钱的才可以敲诈嘛。然后富人就会进入Survivor Space（幸存者区），穷人的就直接kill掉。

2、并不是进入Survivor Space（幸存者区）后就保证人身是安全的，但至少可以活段时间。GC会定期（可以自定义）会对这些人进行敲诈，亿万富翁每次都给钱，GC很满意，就让其进入了Genured Gen(养老区)。万元户经不住几次敲诈就没钱了，GC看没有啥价值啦，就直接kill掉了。

3、进入到养老区的人基本就可以保证人身安全啦，但是亿万富豪有的也会挥霍成穷光蛋，只要钱没了，GC还是kill掉。

分区的目的：新生区由于对象产生的比较多并且大都是朝生夕灭的，所以直接采用标记-清理算法。而养老区生命力很强，则采用复制算法，针对不同情况使用不同算法。

非heap区域中Perm Gen中放着类、方法的定义，jvm Stack区域放着方法参数、局域变量等的引用，方法执行顺序按照栈的先入后出方式。

GC工作机制

SUN的jvm内存池被划分为以下几个部分：

Eden Space (heap)

内存最初从这个线程池分配给大部分对象。

 

Survivor Space (heap)

用于保存在eden space内存池中经过垃圾回收后没有被回收的对象。

 

Tenured Generation (heap)

用于保持已经在survivor space内存池中存在了一段时间的对象。

 

Permanent Generation (non-heap)

保存虚拟机自己的静态(reflective)数据，例如类（class）和方法（method）对象。Java虚拟机共享这些类数据。这个区域被分割为只读的和只写的。

 

Code Cache (non-heap)

HotSpot Java虚拟机包括一个用于编译和保存本地代码（native code）的内存，叫做“代码缓存区”（code cache）。

 

简单来讲，jvm的内存回收过程是这样的：

对象在Eden Space创建，当Eden Space满了的时候，gc就把所有在Eden Space中的对象扫描一次，把所有有效的对象复制到第一个Survivor Space，同时把无效的对象所占用的空间释放。当Eden Space再次变满了的时候，就启动移动程序把Eden Space中有效的对象复制到第二个Survivor Space，同时，也将第一个Survivor Space中的有效对象复制到第二个Survivor Space。如果填充到第二个Survivor Space中的有效对象被第一个Survivor Space或Eden Space中的对象引用，那么这些对象就是长期存在的，此时这些对象将被复制到Permanent Generation。

若垃圾收集器依据这种小幅度的调整收集不能腾出足够的空间，就会运行Full GC，此时jvm gc停止所有在堆中运行的线程并执行清除动作。