JVM的GC机制及JVM的调优方法

Posted 2020-08-13 疯狂的tiger

内存管理和垃圾回收是JVM非常关键的点，对Java性能的剖析而言，了解内存管理和垃圾回收的基本策略非常重要。

1.在程序运行过程当中，会创建大量的对象，这些对象，大部分是短周期的对象，小部分是长周期的对象，对于短周期的对象，需要频繁地进行垃圾回收以保证无用对 象尽早被释放掉，对于长周期对象，则不需要频率垃圾回收以确保无谓地垃圾扫描检测。为解决这种矛盾，Sun JVM的内存管理采用分代的策略。

1）年轻代(Young Gen)：年轻代主要存放新创建的对象，内存大小相对会比较小，垃圾回收会比较频繁。年轻代分成1个Eden Space和2个Suvivor Space（命名为A和B）
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。

我们可以看到：Young Gen垃圾回收时，采用将存活对象复制到到空的Suvivor Space的方式来确保不存在内存碎片，采用空间换时间的方式来加速内存垃圾回收。
 2）年老代(Tenured Gen)：年老代主要存放JVM认为比较old的对象（经过几次的Young Gen的垃圾回收后仍然存在），内存大小相对会比较大，垃圾回收也相对没有那么频繁（譬如可能几个小时一次）。年老代主要采用压缩的方式来避免内存碎片 （将存活对象移动到内存片的一边），当然，有些垃圾回收器（譬如CMS垃圾回收器）出于效率的原因，可能会不进行压缩。
 3）持久代(Perm Gen)：持久代主要存放类定义、字节码和常量等很少会变更的信息

2.总结

1、对象优先在Eden分配，这里大部分对象具有朝生夕灭的特征，Minor GC主要清理该处 
2、大对象（占内存大）、老对象（使用频繁） 

3、Survivor无法容纳的对象，将进入老年代，Full GC的主要清理该处

3.JVM有 2个GC线程

第一个线程负责回收Heap的Young区 
第二个线程在Heap不足时，遍历Heap，将Young 区升级为Older区

JVM(采用分代回收的策略)，用较高的频率对年轻的对象(young generation)进行YGC，而对老对象( tenured  generation)较少( tenured  generation 满了后才进行)进行Full GC。这样就不需要每次GC都将内存中所有对象都检查一遍。

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(特别是动态生成类，当然permgen space存放的内容不仅限于类)的话,就很可能出现PermGen Space错误。

4.jvm的调优

减少FullGC的次数，以为FullGC会暂停程序比较长的时间，如果FullGC的次数比较多。程序就会经常性的假死。

Heap size 设置

JVM 堆的设置是指java程序运行过程中JVM可以调配使用的内存空间的设置.JVM在启动的时候会自动设置Heap size的值，其初始空间(即-Xms)是物理内存的1/64，最大空间(-Xmx)是物理内存的1/4。可以利用JVM提供的-Xmn -Xms -Xmx等选项可进行设置。

如果Heap size 设置偏小，GC占用了更多的时间，而应用分配到的执行时间较少。但Heap size 最大不要超过可用物理内存的80%。