【JVM基础】内存管理

本篇主要了解一下JVM对内存的管理。

内存结构

• 方法区：也称为永久区。类的定义，常量，静态变量，即时编译器编译后的代码等存放在该区域
• 堆：主要是对象和数组数据。各线程共享资源。
• 栈：
  程序运行时有一个线程在工作。就是调用程序的方法。方法中可能产生一些局部变量。对对象的引用存放在栈中。
  程序运行时可能有多个线程，因此它们的变量不能放在一起，必须分开存放。因此栈空间是线程私有的。
  栈帧：存储在用户栈上的（当然内核栈同样适用）每一次函数调用涉及的相关信息的记录单元。
• 程序计数器：保存当前执行的位置
• 本地方法栈：JVM调用本地方法时存放的位置

堆的结构

堆中还有一些更小的区域，比如新生代，老年代，永久代。

现在永久代中也会进行垃圾回收。

新生代和老年代根据存在时间的长短进行划分。对象刚刚产生的时候存放在伊甸园（Eden Space），一段时间后垃圾回收器会检查新对象，比较重要的对象留下来，移到From区（From Space）。过段时间以后再进行回收。经过若干次（默认15次）回收之后如果一个对象还存活，将会被移动到老年代（Tenured Space）中。

垃圾回收

程序员写Java的时候不需要考虑内存的回收，不会有内存泄漏的发生。

垃圾回收算法1

思路：如果对象B被对象A引用，则对象B将不被回收。

问题：如果两对象存在相互引用，它们永远不会被释放。

垃圾回收算法2：根节点引用

思路：从程序中根节点开始遍历。凡是不可到达的节点将被回收。

清除方法

标记清除

问题：采用标记删除的方法会产生内存碎片，可能导致后续的大对象无法保存

标记整理

问题：移动对象可能会影响性能

复制算法

思想：事先留一些内存空间，最多只用一半的空间，一旦发生需要垃圾回收时，将对象复制到预留空间中，然后将原先的一般清除掉，然后再复制回去。（From Space 和 To Space称为Survivor区，大小与Eden Space的比例是1:4）

需要垃圾回收时大部分的对象都是垃圾，所以不需要预留一半的空间，只需要留一小块就可以了。

垃圾回收器

Serial收集器：

1. 单线程的收集器，”Stop the world”
2. 对于运行在Client模式下的虚拟机来说是一个很好的选择
3. 简单而高效。

新生代用复制算法，老年代用标记整理。

还没被淘汰哦

Serial Old

针对老年代的单线程收集器，标记-整理

ParNew收集器

1. Serial收集器的多线程版本
2. “Stop the world”

Parallel Scvenge收集器

1. 吞吐量优先
2. 新生代收集器，复制算法，并行的多线程收集器
3. 并行（Parallel）：多条垃圾收集线程并行工作，但此时用户线程处于等待状态
4. 并发（Concurrent）：只用户线程和垃圾收集线程同时执行
5. 经常工作

CMS收集器

1. 目标：取得最短的回收时间。用于服务端
2. 标记-清除
3. 与客户代码并发执行
4. 4个步骤：初始标记，并发标记、重新标记、并发清除
5. 优点：并发收集，停顿低
6. 缺点：对CPU资源非常敏感，无法清除浮动垃圾

G1收集器

1. 面向服务端应用的垃圾收集器
2. 优点：并行与并发、分代收集、空间整合、可预测的停顿
3. 步骤：初始标记、并发标记、最终标记、筛选回收

使用指定的收集器

-XX +UseSerialGC