2.1 GC

2.1.1 Java内存模型与内存管理

• Young Memory Generation (年轻代)
  • Eden
  • S0 (幸存区, Eden满后通过Minor GC将对象移动到这)
  • S1 (幸存区, Eden满后通过Minor GC将对象移动到这)
• Old Memory Generation (老年代)
  • Minor GC15次后还存活 / S1满后且Minor GC后, 将对象提前移动到老年代
• Permanent Generation (持久代)
  • 方法区 (运行时常量, 静态变量, 方法代码)
  • 运行时常量池(运行时常量, 静态方法)
  • Memory Pool(存储不可变对象, 如String)
• Java Stack
  • 线程堆栈
• GC类型
  • Minor GC
    • 扫描清除Eden区
  • Major GC
    • 扫描清除老年区
  • Full GC
    • 扫描清除Eden区, 老年区, 永久区
• 内存区域
  • 堆, 存放对象实例, GC回收主要区域
  • 方法区, 存储类信息, 常量、静态变量
  • 虚拟机栈, 存储方法执行内存模型, 存储局部变量表, 动态链接, 方法出口
  • 本地方法栈, 虚拟机是用到Native服务
  • 程序计数器, 指令指示器, 线程私有
• 强弱软引用
  • 软引用, 内存不足的时候JVM才回收该对象
  • 弱引用, GC扫描到弱引用即回收
  • 虚引用, 被GC收系统通知

2.1.2 GC Roots (可达性)

• System Class
  • Class Loaded by Bootstrap/system class loader
• JNI Local
  • Local variable in native code.
• JNI Global
  • Global variable in native code.
• Thread Block
  • Object referred to from a currently active thread block
• Thread
  • a started, but not stopped, Thread
• Java Local
  • Local variable.
• Native Stack
  • In or out params in native code.
• Java Stack Frame
  • A Java stack frame, holding local variable
• 更多请参考Garbage Collection Roots

2.1.3 GC算法(年轻代主要采用复制算法, 老年代主要采用标记-整理算法)

• 标记清除算法
  • 从根集合开始扫描, 标记需要回收的对象, 标记完成统计回收被标记对象
  • 仅对不存活对象进行处理, 对于存活对象比较多的效率高, 但缺点是未对存活对象调整, 存在内存碎片
• 复制算法
  • 分为活动区间和空闲区间, 对象均在活动区间; 从根集合开始扫描, 存活对象移动到空间区间, 把活动区间一次性回收, 并把空间区间变成活动区间
  • 对象存活少极其高效, 缺点需要多一倍空间
• 标记-整理算法
  • 基于标记清除算法优化, 清理后, 移动存活对象, 解决内存碎片问题
• 分代收集算法
  • 将heap区分为新生代、老年代

2.1.4 垃圾回收器

• Serial
  • JVM垃圾回收时, 需要暂停所有用户线程, 知道回收结束
  • 年轻代采用复制算法, 老年代采用标记-整理算法
• ParNew
• ParallelScavenge
• ParallelOld
• CMS
• GarbageFirst(G1)

2.1.5 GC类型

• GC_EXPLICT, 主动调用System.gc()产生的GC事件
• GC_CONCURRENT, 堆内存增长到一定程度触发
• GC_FOR_MALLOC, 堆内存已满, 系统需要更多内存时触发
• GC_HPROF_DUMP_HEAP, 创建内存快照hprof触发
• GC_EXTERNAL_MALLOC, 当Bitmap和NIO Direct ByteBuffer对象分配外部存储触发