JVM内存管理

这些日子一直在研究jvm内存管理的东西，网上的知识很多，总结一下，以备后用。

    首先，刚学java的时候就知道java类文件是以 .java为后缀的文件，经过javac命令编译后，编译成class文件，class文件中都是二进制格式的数据，所以想要看编译后的内容是什么，可以采用jdk自带的javap命令查看。

   记得刚学java的时候觉得java虚拟机厉害的很，java的风光正是建立在它的功劳之上。JVM （java vitual machine)。JVM中有个组成部分为类加载器(ClassLoader)，负责java文件编译后class文件的加载，加载到哪呢，加载到内存。那下面来说一下JVM的内存管理。

JVM的内存分栈内存、堆内存、本地方法栈和方法区四部分。java通过类加载器来加载class文件，加载到内存后，会把类、方法、常变量放到堆内存中。因为java是自动进行垃圾回收的，所以放入堆内存中的东西，哪些该回收，哪些不该回收？这都需要jvm去额外的线程去进行判断。但如果对于一个大型的J2EE系统来说，当创建的对象及方法变量比较多时，即堆内存中的对象比较多，如果一个一个对象去进行循环判断是否该回收时，这样的回收机制未免太耗时了，系统的性能一定会下降，jvm为了提高jvm执行效率，采用了堆内存分区管理的机制。

JVM把堆内存分三大块：Young Generation Space 新生区（也称新生代）、Tenure generation space养老区（也称旧生代）、Permanent Space 永久存储区。分区是为了进行模块化管理，管理不同的对象及变量以提高JVM的执行效率。

对于Young Generation Space ，它主要用来存储新创建的对象，内存大小会比较小，垃圾回收会比较频繁。对此区又分三个区域：一个Eden Space和两个Survivor Space。有一个前辈对这三个区域描述的相当透彻：

• 当对象在堆创建时，将进入年轻代的Eden Space。
• 垃圾回收器进行垃圾回收时，扫描Eden Space和A Suvivor Space，如果对象仍然存活，则复制到B Suvivor Space，如果B Suvivor Space已经满，则复制 Old Gen
• 扫描A Suvivor Space时，如果对象已经经过了几次的扫描仍然存活，JVM认为其为一个Old对象，则将其移到Old Gen。
• 扫描完毕后，JVM将Eden Space和A Suvivor Space清空，然后交换A和B的角色（即下次垃圾回收时会扫描Eden Space和BSuvivor Space。

 对于Tenure generation space，它主要是用来存储那些长时间被引用的对象。因为它里面存放的是经过几次在Young Genderation Space 进行扫描判断过仍存活的对象，内存大小会比较大，垃圾回收频率会比较小。

 对于Permanent Space 永久存储区，它是用来存储一些值信息不经常变更的东东，有类定义、字节码和常量等。

内存管理表：

1、分代GC策略

组成

详解

堆(Heap)内存

 

JVM采用一种分代回收(generational collection)的策略，用较高的频率对年轻的对象(young generation)进行扫描和回收，这种叫做minor collection，而对老对象(old generation)的检查回收频率要低很多，称为major collection。这样就不需要每次GC都将内存中所有对象都检查一遍，以便让出更多的系统资源供应用系统使用。

非堆内存

 

GC不会在主程序运行期对PermGen Space进行清理，所以如果你的应用中有很多CLASS的话,就很可能出现PermGen Space错误。

2、 内存分配（申请）过程

步骤

操作

1

JVM会试图为相关Java对象在Eden中初始化一块内存区域；

2

当Eden空间足够时，内存申请结束。否则到下一步；

3

JVM试图释放对Eden中所有不活跃的对象minor collection，释放后若Eden空间仍然不足以放入新对象，则试图将部分Eden中活跃对象放入Survivor区；

4

Survivor区被用来作为Eden及OLD的中间交换区域，当OLD区空间足够时，Survivor区的对象会被移到Old区，否则会被保留在Survivor区；

5

当OLD区空间不够时，JVM会在OLD区进行major collection；

6

完全垃圾收集后，若Survivor及OLD区仍然无法存放从Eden复制过来的部分对象，导致JVM无法在Eden区为新对象创建内存区域，则出现"Out of memory错误"

 

3、对象衰老过程

步骤

操作

1

young generation的内存，由一块Eden和两块Survivor Space构成。新创建对象的内存都分配自eden。两块Survivor Space总有会一块是空闲的，用作copying collection的目标空间。Minor collection的过程就是将eden和在用survivor space中的活对象copy到空闲survivor space中。对象在young generation里经历了一定次数的minor collection后，年纪大了，就会被移到old generation中，称为tenuring。

2

剩余内存空间不足会触发GC，如eden空间不够了就要进行minor collection，old generation空间不够要进行major collection，permanent generation空间不足会引发Full GC。

 

GC触发条件

GC类型触发条件触发时发生了什么注意查看方式YGCeden空间不足

清空Eden+from survivor中所有no ref的对象占用的内存
将eden+from sur中所有存活的对象copy到to sur中
一些对象将晋升到old中:
    to sur放不下的
    存活次数超过turning threshold中的
重新计算tenuring threshold(serial parallel GC会触发此项)

重新调整Eden 和from的大小(parallel GC会触发此项)

全过程暂停应用
是否为多线程处理由具体的GC决定jstat –gcutil
gc logFGC

old空间不足
perm空间不足
显示调用System.GC, RMI等的定时触发
YGC时的悲观策略
dump live的内存信息时(jmap –dump:live)

清空heap中no ref的对象
permgen中已经被卸载的classloader中加载的class信息

如配置了CollectGenOFirst,则先触发YGC(针对serial GC)
如配置了ScavengeBeforeFullGC,则先触发YGC(针对serial GC)
全过程暂停应用
是否为多线程处理由具体的GC决定

是否压缩需要看配置的具体GCjstat –gcutil
gc log         permanent generation空间不足会引发Full GC,仍然不够会引发PermGen Space错误。