详解Java内存管理中的JVM垃圾回收

一.概述

相比起C和C++的自己回收内存，JAVA要方便得多，因为JVM会为我们自动分配内存以及回收内存。

在之前的JVM 之内存管理 中，我们介绍了JVM内存管理的几个区域，其中程序计数器以及虚拟机栈是线程私有的，随线程而灭，故而它是不用考虑垃圾回收的，因为线程结束其内存空间即释放。

而JAVA堆和方法区则不一样，JAVA堆和方法区时存放的是对象的实例信息以及对象的其他信息，这部分是垃圾回收的主要地点。

二.JAVA堆垃圾回收

垃圾回收主要考虑的问题有两个：一个是效率问题，一个是空间碎片问题。

而Java堆中的垃圾回收可以分为两个区域，一个是新生代，一个是老年代。其中新生代又分为一块比较大的Eden空间和两块较小的Survivor空间。因为新生代和老年代所存储的对象群体是不一样的，为了在效率和空间碎片问题中取得平衡，新生代和老年代所使用的垃圾回收算法是不一样。

新生代 -复制算法

从名字上就知道，新生代主要存放的是比较新的对象，回收多次之后仍然存活的对象，就会被送到老年代中区。由此可知新生代的垃圾回收是比较频繁的，所以为解决效率问题，新生代使用了复制算法。复制算法可以将内存分为大小相等的两块，每次分配时使用其中一块，当这一块用完时，就将还存活的对象复制到另一块内存上面区。此时已使用过的这一块内存就可以一次清理掉，这样也不用担心内存碎片的问题。当然这种算法的一个缺点就是内存使用率比较低，只有一半（每次只能一半用来分配出去）。

而IBM公司的研究表明，新生代中的对象98%都是”照生夕死“，所以不需要按照1：1划分，故而会将内存分为一块较大的Eden空间和两块小的Survivor空间。

那么为什么会有两块Survivor呢，复制算法不是只需要一块Eden和一块Survivor就够了吗？

其实这主要还是为了解决碎片化的问题。假设只有一个Survivor区，当Eden区满的时候，进行Gc,存活对象被分配到了Survivor区，清空Eden区。当再一次Gc完成后，存活的对象继续放在Survivor区，这样不是很美好吗，不会有内存碎片啊！但是别忘了，第一次存到Survivor区的对象很可能在第二次Gc的时候就失活了，清理掉Survivor失活对象不就会产生内存碎片了吗？

所以Java堆使用了两个Survivor区，一个from Survivro和一个toSurvivor，第一次Eden满的时候，复制算法将存活对象放到from Survivor区，清空Eden。第二次，Eden满时，将Eden和from Survivor区存活的对象放到to Survivor区，清空Eden和from Survivor，然后重要的一步，将from Survivor和to Survivor角色互换！这样就解决了内存碎片化的问题。

老年代 -标记/整理算法

首先要明白老年代存放的都是会存活得比较久的对象，所以如果老年代也使用复制算法的话，那么复制对象的开销时比较大的，因为老年代的对象基本上都会存活。

标记/整理算法很好理解，主要也就是”标记“，”整理“两个步骤，先将要回收的对象标记，然后让存活对象向着一端移动，最后将边界以外的内存，然后Gc完成。

三.方法区垃圾回收

在某些地方的解释中，方法区也会被叫做“永久代”，与JAVA堆不同，这里存放的是类的信息以及一些常量信息，故而这个区域中被分配的内存一般比较难以被回收，所以才有有”永久代“之名。

虽然方法区中垃圾回收效率较低，但被分配的内存却也并非真的就永不被回收，其主要回收的有两部分内容：废弃常量和无用的类。废弃常量的回收与JAVA堆中类实例回收类似，当常量池中一个常量没有被引用时，就有可能被回收。比如常量池中有一个字符串常量“abc”，当没有任何一个String对象值为"abc"时，那么下一次垃圾回收"abc"常量就有可能会被回收。

而对于无用的类的回收，首先需要判断什么样的类才是”无用的类“：

  • 该类所有的实例都已被回收，即JAVA堆中没有该类的实例。
  • 加载类的ClassLoader已经被回收。
  • 该类对应的java.lang.Class对象没有在任何地方被引用，无法在任何地方通过反射访问该类的方法。

虚拟机可能会堆满足这三个条件的”无用的类“进行回收，仅仅是可能，并非必然。

赞 (0)

相关推荐

  • 基于JVM 中常见垃圾收集算法介绍

    基于JVM 中常见垃圾收集算法介绍

    JVM 中常见的垃圾收集算法有四种: 标记-清除算法(Mark-Sweep): 复制算法(Copying): 标记-整理(Mark-Compact): 分代收集: 下面我们来一一介绍: 一.标记-清除算法(Mark-Sweep) 这是最基础的垃圾收集算法,算法分为"标记"和"清除"两个阶段:首先标记出所有需要回收的对象,在标记完成后统一回收掉所有被标记的对象.它的主要缺点有两个:一个是效率问题,标记和清除效率都不高:另一个是空间问题,标记清除后会产生大量不连续的内存

  • 快速理解Java垃圾回收和jvm中的stw

    Java中Stop-The-World机制简称STW,是在执行垃圾收集算法时,Java应用程序的其他所有线程都被挂起(除了垃圾收集帮助器之外).Java中一种全局暂停现象,全局停顿,所有Java代码停止,native代码可以执行,但不能与JVM交互:这些现象多半是由于gc引起. GC时的Stop the World(STW)是大家最大的敌人.但可能很多人还不清楚,除了GC,JVM下还会发生停顿现象. JVM里有一条特殊的线程--VM Threads,专门用来执行一些特殊的VM Operation

  • Java虚拟机JVM性能优化（三）:垃圾收集详解

    Java虚拟机JVM性能优化（三）:垃圾收集详解

    Java平台的垃圾收集机制显著提高了开发者的效率,但是一个实现糟糕的垃圾收集器可能过多地消耗应用程序的资源.在Java虚拟机性能优化系列的第三部分,Eva Andreasson向Java初学者介绍了Java平台的内存模型和垃圾收集机制.她解释了为什么碎片化(而不是垃圾收集)是Java应用程序性能的主要问题所在,以及为什么分代垃圾收集和压缩是目前处理Java应用程序碎片化的主要办法(但不是最有新意的). 垃圾收集(GC)的目的是释放那些不再被任何活动对象引用的Java对象所占用的内存,它是Java

  • JVM的垃圾回收算法工作原理详解

    JVM的垃圾回收算法工作原理详解

    怎么判断对象是否可以被回收? 共有2种方法,引用计数法和可达性分析 1.引用计数法 所谓引用计数法就是给每一个对象设置一个引用计数器,每当有一个地方引用这个对象时,就将计数器加一,引用失效时,计数器就减一.当一个对象的引用计数器为零时,说明此对象没有被引用,也就是"死对象",将会被垃圾回收. 引用计数法有一个缺陷就是无法解决循环引用问题,也就是说当对象A引用对象B,对象B又引用者对象A,那么此时A,B对象的引用计数器都不为零,也就造成无法完成垃圾回收,所以主流的虚拟机都没有采用这种算法

  • JVM的垃圾回收机制详解和调优

    文章来源:matrix.org.cn 作者:ginger547 1.JVM的gc概述 gc即垃圾收集机制是指jvm用于释放那些不再使用的对象所占用的内存.java语言并不要求jvm有gc,也没有规定gc如何工作.不过常用的jvm都有gc,而且大多数gc都使用类似的算法管理内存和执行收集操作. 在充分理解了垃圾收集算法和执行过程后,才能有效的优化它的性能.有些垃圾收集专用于特殊的应用程序.比如,实时应用程序主要是为了避免垃圾收集中断,而大多数OLTP应用程序则注重整体效率.理解了应用程序的工作负荷

  • JVM垃圾回收原理解析

    概述 Java运行时区域中,程序计数器,虚拟机栈,本地方法栈三个区域随着线程的而生,随线程而死,这几个区域的内存分配和回收都具备确定性,不需要过多考虑回收问题.而Java堆和方法区则不一样,一个接口的多个实现类需要的内存不一样,一个方法的多个分支需要的内存可能也不一眼,我们只有在运行期,才能知道会创建的对象,这部分的内存分配和回收,是垃圾回收器所关注的.垃圾回收器需要完成三个问题:那些内存需要回收:什么时候回收以及如何回收. 那些垃圾需要回收 垃圾回收的基本思想是考察一个对象的可达性,即从根节点

  • 图解JVM垃圾内存回收算法

    图解JVM垃圾内存回收算法

    前言 首先,我们要讲的是JVM的垃圾回收机制,我默认准备阅读本篇的人都知道以下两点: JVM是做什么的 Java堆是什么 因为我们即将要讲的就是发生在JVM的Java堆上的垃圾回收,为了突出核心,其他的一些与本篇不太相关的东西我就一笔略过了 众所周知,Java堆上保存着对象的实例,而Java堆的大小是有限的,所以我们只能把一些已经用完的,无法再使用的垃圾对象从内存中释放掉,就像JVM帮助我们手动在代码中添加一条类似于C++的free语句的行为 然而这些垃圾对象是怎么回收的,现在不知道没关系,我们

  • 详解Java内存管理中的JVM垃圾回收

    详解Java内存管理中的JVM垃圾回收

    一.概述 相比起C和C++的自己回收内存,JAVA要方便得多,因为JVM会为我们自动分配内存以及回收内存. 在之前的JVM 之内存管理 中,我们介绍了JVM内存管理的几个区域,其中程序计数器以及虚拟机栈是线程私有的,随线程而灭,故而它是不用考虑垃圾回收的,因为线程结束其内存空间即释放. 而JAVA堆和方法区则不一样,JAVA堆和方法区时存放的是对象的实例信息以及对象的其他信息,这部分是垃圾回收的主要地点. 二.JAVA堆垃圾回收 垃圾回收主要考虑的问题有两个:一个是效率问题,一个是空间碎片问题.

  • 详解Java内存溢出的几种情况

    JVM(Java虚拟机)是一个抽象的计算模型.就如同一台真实的机器,它有自己的指令集和执行引擎,可以在运行时操控内存区域.目的是为构建在其上运行的应用程序提供一个运行环境.JVM可以解读指令代码并与底层进行交互:包括操作系统平台和执行指令并管理资源的硬件体系结构. 1. 前言 JVM提供的内存管理机制和自动垃圾回收极大的解放了用户对于内存的管理,大部分情况下不会出现内存泄漏和内存溢出问题.但是基本不会出现并不等于不会出现,所以掌握Java内存模型原理和学会分析出现的内存溢出或内存泄漏,对于使用J

  • 详解JAVA 内存管理

    前一段时间粗略看了一下<深入Java虚拟机 第二版>,可能是因为工作才一年的原因吧,看着十分的吃力.毕竟如果具体到细节的话,Java虚拟机涉及的内容太多了.可能再过一两年去看会合适一些吧. 不过看了一遍<深入Java虚拟机>再来理解Java内存管理会好很多.接下来一起学习下Java内存管理吧. 请注意上图的这个: 我们再来复习下进程与线程吧: 进程是具有一定独立功能的程序关于某个数据集合上的一次运行活动,进程是系统进行资源分配和调度的一个独立单位. 线程是进程的一个实体,是CPU调

  • 图文详解java内存回收机制

    图文详解java内存回收机制

    在Java中,它的内存管理包括两方面:内存分配(创建Java对象的时候)和内存回收,这两方面工作都是由JVM自动完成的,降低了Java程序员的学习难度,避免了像C/C++直接操作内存的危险.但是,也正因为内存管理完全由JVM负责,所以也使Java很多程序员不再关心内存分配,导致很多程序低效,耗内存.因此就有了Java程序员到最后应该去了解JVM,才能写出更高效,充分利用有限的内存的程序. 1.Java在内存中的状态  首先我们先写一个代码为例子: Person.java package test

  • 详解Java内存泄露的示例代码

    在定位JVM性能问题时可能会遇到内存泄露导致JVM OutOfMemory的情况,在使用Tomcat容器时如果设置了reloadable="true"这个参数,在频繁热部署应用时也有可能会遇到内存溢出的情况.Tomcat的热部署原理是检测到WEB-INF/classes或者WEB-INF/lib目录下的文件发生了变更后会把应用先停止然后再启动,由于Tomcat默认给每个应用分配一个WebAppClassLoader,热替换的原理就是创建一个新的ClassLoader来加载类,由于JVM

  • 详解Java异常处理中throw与throws关键字的用法区别

    抛出异常 抛出异常有三种形式,一是throw,一个throws,还有一种系统自动抛异常.下面它们之间的异同. 系统自动抛异常 当程序语句出现一些逻辑错误.主义错误或类型转换错误时,系统会自动抛出异常.如: public static void main(String[] args) { int a = 5, b =0; System.out.println(5/b); //function(); } 系统会自动抛出ArithmeticException异常: Exception in threa

  • 详解Java异常处理中finally子句的运用

    当异常被抛出,通常方法的执行将作一个陡峭的非线性的转向.依赖于方法是怎样编码的,异常甚至可以导致方法过早返回.这在一些方法中是一个问题.例如,如果一个方法打开一个文件项并关闭,然后退出,你不希望关闭文件的代码被异常处理机制旁路.finally关键字为处理这种意外而设计. finally创建一个代码块.该代码块在一个try/catch 块完成之后另一个try/catch出现之前执行.finally块无论有没有异常抛出都会执行.如果异常被抛出,finally甚至是在没有与该异常相匹配的catch子句

  • 详解Docker Registry之删除镜像、垃圾回收

    Docker仓库在2.1版本中支持了删除镜像的API,但这个删除操作只会删除镜像元数据,不会删除层数据.在2.4版本中对这一问题进行了解决,增加了一个垃圾回收命令,删除未被引用的层数据.本文对这一特性进行了体验,具体步骤如下. 1.部署镜像仓库 (1)启动仓库容器 复制代码 代码如下: dockerrun -d -v /home/config.yml:/etc/docker/registry/config.yml -p 4000:5000 --nametest_registryregistry:

  • 详解Java虚拟机管理的内存运行时数据区域

    详解Java虚拟机管理的内存运行时数据区域

    详解Java虚拟机管理的内存运行时数据区域 概述 Java虚拟机在执行Java程序的过程中会把它所管理的内存划分为若干个不同数据区域.这些区域都有各自的用途,以及创建和销毁的时间,有的区域随着虚拟机进程的启动而存在,有些区域则是依赖用户线程的启动和结束而建立和销毁. 程序计数器 程序计数器是一块较小的内存空间,它可以看作是当前线程所执行的字节码的行号指示器.在虚拟机的概念模型里,字节码解释器工作时就是通过改变这个计数器的值来选取下一条需要执行的字节码指令,分支,循环,跳转,异常处理,线程恢复等基

  • 详解Java的堆内存与栈内存的存储机制

    堆与内存优化     今天测了一个项目的数据自动整理功能,对数据库中几万条记录及图片进行整理操作,运行接近到最后,爆出了java.lang.outOfMemoryError,java heap space方面的错误,以前写程序很少遇到这种内存上的错误,因为java有垃圾回收器机制,就一直没太关注.今天上网找了点资料,在此基础上做了个整理.  一.堆和栈 堆-用new建立,垃圾回收器负责回收 1.程序开始运行时,JVM从OS获取一些内存,部分是堆内存.堆内存通常在存储地址的底层,向上排列. 2.堆

随机推荐