JVM内存管理和JVM垃圾回收机制

首先来看以下JVM内存结构，它是由堆、栈、本地方法栈、方法区等部分组成的，结构图如下所示

JVM内存管理和JVM垃圾回收

JVM内存结构由堆、栈、本地方法栈、方法区等部分组成，结构图如下所示：

1）堆

所有通过new创建的对象的内存都在堆中分配，其大小可以通过-Xmx和-Xms来控制。堆被划分为新生代和旧生代，新生代被进一步划分为Eden和Survivor区，最后Survivor由FromSpace和ToSpace组成，结构图如下所示：

新生代。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，新生代大小可以由-Xmn来控制，也可以用-XX:Survivor来控制Eden和Survivor的比例旧生代。用于存放新生代中经过多次垃圾回收仍然存活的对象。

2）栈

每个线程执行每个方法的时候都会在栈中申请一个栈帧，每个栈帧包括局部变量区和操作数栈，用于存放此次方法调用过程中的临时变量、参数和中间结果

3）本地方法栈

用于支持native方法的执行，存储了每个native方法调用的状态

4）方法区

存放了要加载的类信息、静态变量、final类型的常量、属性和方法信息。JVM用持久代（PermanetGeneration)来存放方法区，可通过-XX:PermSize和-XX:MaxPermSize来指定最小值和最大值。介绍完了JVM内存组成结构，下面我们再来看一下JVM垃圾回收机制。

JVM垃圾回收机制

JVM分别对新生代和旧生代采用了不同的垃圾回收机制

新生代的GC：

新生代通常存活时间较短，因此基于Copying算法来进行回收，所谓Copying算法就是扫描出存活的对象，并复制到一块新的完全未使用的空间中，对应于新生代，就是在Eden和FromSpace或ToSpace之间Copy。新生代采用空闲指针的方式来控制GC触发，指针保持最后一个分配的对象在新生代区间的位置，当有新的对象要分配内存时，用于检查空间是否足够，不够就触发GC。当连续分配对象时，对象会逐渐从Eden到Survivor，最后到旧生代，

用javavisualVM来查看，能明显观察到新生代满了后，会把对象转移到旧生代，然后清空继续装载，当旧生代也满了后，就会报outofMemory的异常，如下图所示：

在执行机制上JVM提供了串行GC（SerialGC）、并行回收GC（ParallelScavenge)和并行GC（Parnew)

1)串行GC

在整个扫描和复制过程采用单线程的方式来进行，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）并行回收GC

在整个扫描和复制过程中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来执行线程数

3)并行GC

与旧生代的并发GC配合使用

旧生代的GC：

旧生代与新生代不同，对象存活的时间比较长，比较稳定，因此采用标记(Mark）算法进行回收，所谓标记就是扫描出存活的对象，然后再进行回收未被分配，总之就是要减少内存碎片带来的效率损耗。在执行机制上JVM提供了串行GC（SerialMSC)、并行GC（parallelMSC)和并发（CMS)、具体算法细节还有待进一步研究。

以上各种GC手机是需要组合使用的，指定方式由下表所示：