JVM的组件、自动垃圾回收的工作原理、分代垃圾回收过程、可用的垃圾回收器类型

这篇具有很好参考价值的文章主要介绍了JVM的组件、自动垃圾回收的工作原理、分代垃圾回收过程、可用的垃圾回收器类型。希望对大家有所帮助。如果存在错误或未考虑完全的地方,请大家不吝赐教,您也可以点击"举报违法"按钮提交疑问。

详细画的jvm模型图

https://www.processon.com/diagraming/64c8aa11c07d99075d934311

官方网址

https://www.oracle.com/webfolder/technetwork/tutorials/obe/java/gc01/index.html
JVM的组件、自动垃圾回收的工作原理、分代垃圾回收过程、可用的垃圾回收器类型,JVM,jvm,学习,java

相关概念

  • 年轻代是所有新对象被分配和老化的地方。当年轻代填满时,这会导致minor garbage collection,minor gc会回收掉很多的游离对象。游离的年轻代很快就被收集起来。一些幸存的最终转移到老年代。

  • Stop the World Event(STW),所有minor gc都是STW。这意味着所有应用程序线程都将停止,直到操作完成。

  • 老年代用于存储长期存活的对象。通常,为年轻代对象设置阈值,当达到该年龄时,对象将移动到老年代。最终需要回收老年代。此事件称为major garbage collection。

  • major gc也会触发STW。通常,major gc会更慢,因为它涉及所有活动对象。因此,对于响应式应用程序,应尽量减少major gc。

分代垃圾回收过程:

1.首先,任何新对象都被分配到eden区。两个幸存区一开始都是空的。

JVM的组件、自动垃圾回收的工作原理、分代垃圾回收过程、可用的垃圾回收器类型,JVM,jvm,学习,java

2.当eden区填满时,将触发minor gc

JVM的组件、自动垃圾回收的工作原理、分代垃圾回收过程、可用的垃圾回收器类型,JVM,jvm,学习,java

3.引用的对象将移动到S0。清除eden,将删除未引用的对象。

JVM的组件、自动垃圾回收的工作原理、分代垃圾回收过程、可用的垃圾回收器类型,JVM,jvm,学习,java

4.在下一个minorGC中,eden也会发生同样的事情。未引用的对象将被删除,引用的对象将移动到幸存者区。但是,在这种情况下,它们被移动到第二个幸存者区 (S1)。此外,来自第一个幸存者区 (S0) 上最后一次minor GC 的对象会增加其年龄并移动到 S1。一旦所有幸存的物体都被移动到S1,S0和Eden都会被清除。请注意,我们现在在幸存者区s1中有不同年龄age的对象

JVM的组件、自动垃圾回收的工作原理、分代垃圾回收过程、可用的垃圾回收器类型,JVM,jvm,学习,java

5.在下一次minor GC 中,重复相同的过程。然而,这一次幸存者空间切换了。引用的对象将移动到 S0。幸存的对象会老化age+1。eden和S1被清除。

JVM的组件、自动垃圾回收的工作原理、分代垃圾回收过程、可用的垃圾回收器类型,JVM,jvm,学习,java

6.这里为了演示,当年龄对象达到一定的年龄阈值(在本例中为 8)时,它们将从新生代晋升为老年代

JVM的组件、自动垃圾回收的工作原理、分代垃圾回收过程、可用的垃圾回收器类型,JVM,jvm,学习,java

7.随着minor GC 的继续出现,对象将继续提升到老年代

JVM的组件、自动垃圾回收的工作原理、分代垃圾回收过程、可用的垃圾回收器类型,JVM,jvm,学习,java

8.这几乎涵盖了年轻代的整个过程。最终,将对老年代进行major GC,以清理和压缩该空间

JVM的组件、自动垃圾回收的工作原理、分代垃圾回收过程、可用的垃圾回收器类型,JVM,jvm,学习,java

常用的设置项

设置项 描述
-Xms Sets the initial heap size for when the JVM starts. 设置 JVM 启动时的初始堆大小
-Xmx Sets the maximum heap size.设置堆最大值
-Xmn Sets the size of the Young Generation.设置年轻代最大值
-XX:PermSize Sets the starting size of the Permanent Generation.设置永久代的起始值
-XX:MaxPermSize Sets the maximum size of the Permanent Generation设置永久代的最大值

案例:下面是一个简单的开始Java2Demo的例子:

java -Xmx12m -Xms3m -Xmn1m -XX:PermSize=20m -XX:MaxPermSize=20m -jar c:\javademos\demo\jfc\Java2D\Java2demo.jar

java垃圾回收算法

1.标记-清除法:通过gc root 标记所有被程序引用的对象,然后清理没有被标记的对象。总共分为两个阶段:标记和清除
	缺点:
		1.效率较低,标记和清除两个动作都需要遍历所有对象,并且在GC时,都需要暂停应用程序,对于交互性比较要求比较高的应用而言这种体验非常差
		2.会产生内存碎片,通过标记清除法清理出来的内存碎片化较为严重,因为被清理的对象存在于内存的各个角落,所以清理出来的内存不是连贯的

2.标记-整理法:是在标记清除法的基础上进行了优化,和上面的一种算法标记阶段是一样的,不同的是在清除阶段,不是简单的清除未标记的对象,而是将所有的已经标记的存活对象移向一端,然后清除该端以为的所有内存。
	缺点:解决了标记清除法碎片化问题,同时多了整理的这一步,对象移动内存位置的步骤,其效率有一定的影响

3.复制算法:这是一种将内存空间分为两个部分的垃圾回收算法,通常称为“From”空间和“To”空间。在分配内存时,对象会被分配到From空间。当From空间占满一定比例时,触发垃圾回收过程。垃圾回收器会遍历From空间,将存活的对象复制到To空间,并按照顺序排列。然后,回收整个From空间,将其标记为空闲的内存,然后将From空间和To空间交换角色
	缺点:如果内存中的垃圾对象较多,需要复制的对象少,这种情况下使用这个算法比较合适效率较高,反之,不合适。

垃圾回收器的分类

分类方式:按线程数分、按照工作模式分、按碎片处理方式分、按工作的内存区间分

按线程数分

  • 可以分为串行垃圾回收器(Serial Collector)和并行垃圾回收器(Parallel Collector)。
    • 串行回收指的是在同一时间段内只允许有一个 CPU 用于执行垃圾回收操作,此时工作线程被暂停,直至垃圾收集工作结束。
    • 和串行回收相反,并行收集可以运用多个 CPU 同时执行垃圾回收,因此提升了应用的吞吐量,不过并行回收仍然与串行回收一样,采用独占式,使用了 STW 机制。

按照工作模式分

  • 可以分为并发式垃圾回收器和独占式垃圾回收器。
    • 并发式垃圾回收器与应用程序线程交替工作,以尽可能减少应用程序的停顿时间。
    • 独占式垃圾回收器一旦运行,就停止应用程序中的所有用于线程,直到垃圾回收过程完全结束。

按碎片处理方式分

  • 可以分为压缩式垃圾回收器和非压缩式垃圾回收器。
    • 压缩式垃圾回收器会在回收完成后,对存活对象进行压缩整理,消除回收后的碎片。(再分配对象空间使用指针碰撞)
    • 非压缩式的垃圾回收器不进行这步操作。(再分配对象空间使用空闲列表)

按工作的内存区间分

  • 又可分为年轻代垃圾回收器和老年代垃圾回收器

设置案例

串行回收器

要启用串行回收器(Serial Collector)使用,请执行以下操作:
-XX:+UseSerialGC
下面是用于启动Java2Demo的示例命令行:

java -Xmx12m -Xms3m -Xmn1m -XX:PermSize=20m -XX:MaxPermSize=20m -XX:+UseSerialGC -jar c:\javademos\demo\jfc\Java2D\Java2demo.jar

并行回收器

也称为吞吐量回收器。因为它可以使用多个 CPU 来加快应用程序吞吐量。当需要完成大量工作并且可以接受长时间暂停时,应使用此回收器。例如,批处理,如打印报表或帐单,或执行大量数据库查询。
-XX:+UseParallelGC
使用此命令行选项,您将获得具有单线程老年代回收器的多线程年轻代回收器。该选项还执行老年代代的单线程压缩。
下面是用于启动Java2Demo的示例命令行:

java -Xmx12m -Xms3m -Xmn1m -XX:PermSize=20m -XX:MaxPermSize=20m -XX:+UseParallelGC -jar c:\javademos\demo\jfc\Java2D\Java2demo.jar

-XX:+UseParallelOldGC
通过该选项,GC 既是多线程年轻代回收器,又是多线程老年代收集器。它也是一个多线程压缩收集器。HotSpot仅在老一代中进行压缩。热点中的年轻一代被认为是复制家;因此,不需要压缩。

压缩描述了以对象之间没有孔的方式移动对象的行为。垃圾回收扫描后,活动对象之间可能会留下孔洞。压实会移动对象,以便没有剩余的孔。垃圾回收器可能是非压缩收集器。因此,并行收集器和并行压缩收集器之间的区别可能是后者在垃圾回收扫描后压缩空间。前者不会。

下面是用于启动 的示例命令行:Java2Demo

java -Xmx12m -Xms3m -Xmn1m -XX:PermSize=20m -XX:MaxPermSize=20m -XX:+UseParallelOldGC -jar c:\javademos\demo\jfc\Java2D\Java2demo.jar

并发标记扫描 (CMS) 回收器

并发标记扫描 (CMS) 回收器(也称为并发低暂停回收器)。它尝试通过与应用程序线程同时执行大部分垃圾回收工作来最大程度地减少由于垃圾回收而导致的暂停。通常,并发低暂停回收器不会复制或压缩活动对象。垃圾回收是在不移动活动对象的情况下完成的。如果碎片成为问题,请分配更大的堆。
注意:年轻代的CMS回收器使用与并行回收器相同的算法。

要启用 CMS 回收器,请使用:
-XX:+UseConcMarkSweepGC
并设置线程数,请使用:
-XX:ParallelCMSThreads=<n>

下面是用于启动Java2Demo的示例命令行:

java -Xmx12m -Xms3m -Xmn1m -XX:PermSize=20m -XX:MaxPermSize=20m -XX:+UseConcMarkSweepGC -XX:ParallelCMSThreads=2 -jar c:\javademos\demo\jfc\Java2D\Java2demo.jar

G1 垃圾收集器

Garbage First 或 G1 垃圾回收器在 Java 7 中可用,旨在作为 CMS 回收器的长期替代品。G1 收集器是一个并行、并发且增量压缩的低暂停垃圾回收器,其布局与前面描述的其他垃圾回收器完全不同。
要启用 G1 收集器,请使用:
-XX:+UseG1GC
下面是用于启动Java2Demo的示例命令行:文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-626957.html

java -Xmx12m -Xms3m -XX:+UseG1GC -jar c:\javademos\demo\jfc\Java2D\Java2demo.jar

到了这里,关于JVM的组件、自动垃圾回收的工作原理、分代垃圾回收过程、可用的垃圾回收器类型的文章就介绍完了。如果您还想了解更多内容,请在右上角搜索TOY模板网以前的文章或继续浏览下面的相关文章,希望大家以后多多支持TOY模板网!

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处: 如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请点击违法举报进行投诉反馈,一经查实,立即删除!

领支付宝红包 赞助服务器费用

相关文章

  • 分代收集 + 垃圾回收算法

    1. 弱分代假说(Weak Generational Hypothesis):绝大多数对象都是朝生夕灭的 2. 强分代假说(Strong Generational Hypothesis):熬过越多次垃圾收集过程的对象就越难以消亡 3. 跨代引用假说(Intergenerational Reference Hypothesis):跨代引用相对于同代引用来说仅占极少数 💛 收集器应该将J

    2024年02月12日
    浏览(76)
  • 了解 JVM - 认识垃圾回收机制与类加载过程

    本篇通过介绍JVM是什么,认识JVM的内存区域的划分,了解类加载过程,JVM中垃圾回收机制,从中了解到垃圾回收机制中如何找到存活对象的方式,引用计数与可达性分析的方式,再释放垃圾对象时使用的方式,标准清除,复制算法,标准整理,分代回收等等,如有错误,请在

    2024年02月16日
    浏览(39)
  • 【Java】JVM执行流程、类加载过程和垃圾回收机制

    JVM,就是Java虚拟机,Java的的程序都是运行在JVM当中。 程序在执行之前先要把java源代码转换成字节码(class文件),JVM 首先需要把字节码通过一定的方(类加载器(ClassLoader)) 把文件加载到内存中的运行时数据区(Runtime Data Area) ,而字节码文件是 JVM 的一套指令集规范,并

    2024年02月16日
    浏览(50)
  • 【JVM】JVM中的分代回收

    什么是分代 在java8时,堆被分为了两份: 新生代和老年代 【1:2】 其中: 对于 新生代 ,内部又被分为了 三个区域。 伊甸园区Eden ,新生的对象都分配到这里 幸存者区survivor (分成from和to) Eden区,from区,to区【8:1:1】 分代收集算法-工作机制 新 创建的 对象 ,都会先 分配

    2024年02月13日
    浏览(38)
  • 【Java虚拟机】JVM垃圾回收机制和常见回收算法原理

    1.垃圾回收机制 (1)什么是垃圾回收机制(Garbage Collection, 简称GC) 指自动管理动态分配的内存空间的机制,自动回收不再使用的内存,以避免内存泄漏和内存溢出的问题 最早是在1960年代提出的,程序员需要手动管理内存的分配和释放 这往往会导致内存泄漏和内存溢出等问

    2024年02月02日
    浏览(53)
  • 从原理聊JVM(一):染色标记和垃圾回收算法

    作者:京东科技 康志兴 • 方法区 属于共享内存区域,存储已被虚拟机加载的类信息、常量、静态变量、即时编译器编译后的代码等数据。运行时常量池,属于方法区的一部分,用于存放编译期生成的各种字面量和符号引用。 JDK1.8之前,Hotspot虚拟机对方法区的实现叫做永久

    2023年04月21日
    浏览(36)
  • 【jvm系列-10】深入理解jvm垃圾回收器的种类以及内部的执行原理

    JVM系列整体栏目 内容 链接地址 【一】初识虚拟机与java虚拟机 https://blog.csdn.net/zhenghuishengq/article/details/129544460 【二】jvm的类加载子系统以及jclasslib的基本使用 https://blog.csdn.net/zhenghuishengq/article/details/129610963 【三】运行时私有区域之虚拟机栈、程序计数器、本地方法栈 https

    2024年02月05日
    浏览(90)
  • 【jvm系列-09】垃圾回收底层原理和算法以及JProfiler的基本使用

    JVM系列整体栏目 内容 链接地址 【一】初识虚拟机与java虚拟机 https://blog.csdn.net/zhenghuishengq/article/details/129544460 【二】jvm的类加载子系统以及jclasslib的基本使用 https://blog.csdn.net/zhenghuishengq/article/details/129610963 【三】运行时私有区域之虚拟机栈、程序计数器、本地方法栈 https

    2023年04月22日
    浏览(76)
  • 从原理聊JVM(三):详解现代垃圾回收器Shenandoah和ZGC

    作者:京东科技 康志兴 Shenandoah一词来自于印第安语,十九世纪四十年代有一首著名的航海歌曲在水手中广为流传,讲述一位年轻富商爱上印第安酋长Shenandoah的女儿的故事。 后来美国有一条位于Virginia州西部的小河以此命名,所以Shenandoah的中文译名为“情人渡”。 Shenandoa

    2023年04月27日
    浏览(27)
  • 【面试精讲】Java有哪些垃圾回收器?工作原理都是什么?它们有什么区别?

    【面试精讲】Java有哪些垃圾回收器?工作原理都是什么?它们有什么区别? 目录 本文导读 一、垃圾回收器概览 Serial GC工作原理概览 Parallel GC工作原理概览 CMS回收器工作原理概览 G1回收器工作原理概览 2、选择适合的垃圾回收器 二、串行垃圾回收器(Serial GC) 工作原理 工

    2024年04月16日
    浏览(36)

觉得文章有用就打赏一下文章作者

支付宝扫一扫打赏

博客赞助

微信扫一扫打赏

请作者喝杯咖啡吧~博客赞助

支付宝扫一扫领取红包,优惠每天领

二维码1

领取红包

二维码2

领红包