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JVM内存模型
内存模型与运行时数据区
运行时数据区其重点存储数据的是堆和方法区,所以内存的设计也着重于这两方面展开(注:这两块区域是线程共享的)
图解
一块是非堆区,一块是堆区。
堆区分为两大块,一个是Old区,一个是Young区。
Young区分为两大块,一个是Survivor区(S0+S1),一块是Eden区。Eden:S0:S1=8:1:1,S0和S1一样大,也可以叫From和To。
对象创建所在的区域
一般情况下,新创建的对象都会被分配到Eden区,一些特殊的大的对象会直接分配到Old区。
比如有对象A,B,C等创建在Eden区,但是Eden区的内存空间肯定有限,比如有100M,假如已经使用了100M或者达到一个设定的临界值,这时候就需要对Eden内存空间进行清理,即垃圾收集(Garbage Collect),这样的GC我们称之为Minor GC,Minor GC指得是Young区的GC。经过GC之后,有些对象就会被清理掉,有些对象可能还存活着,对于存活着的对象需要将其复制到Survivor区,然后再清空Eden区中的这些对象。
survivor区详解
由图解可以看出,Survivor区分为两块S0和S1,也可以叫做From和To。在同一个时间点上,S0和S1只能有一个区有数据,另外一个是空的。
接着上面的GC来说,比如一开始只有Eden区和From中有对象,To中是空的。此时进行一次GC操作,From区中对象的年龄就会+1,我们知道Eden区中所有存活的对象会被复制到To区,From区中还能存活的对象会有两个去处。若对象年龄达到之前设置好的年龄阈值,此时对象会被移动到Old区,没有达到阈值的对象会被复制到To区。此时Eden区和From区已经被清空(被GC的对象肯定没了,没有被GC的对象都有了各自的去处)。这时候From和To交换角色,之前的From变成了To,之前的To变成了From。也就是说无论如何都要保证名为To的Survivor区域是空的。Minor GC会一直重复这样的过程,直到To区被填满,然后会将所有对象复制到老年代中。
old区详解
从上面的分析可以看出,一般Old区都是年龄比较大的对象,或者相对超过了某个阈值的对象。在Old区也会有GC的操作,Old区的GC我们称作为Major GC。
对象生命周期图解
常见问题
如何理解Minor/Major/Full GC
MinorGC:新生代
MajorGC:老年代
FullGC:新生代+老年代
为什么需要Survivor区?只有Eden不行吗?
如果没有Survivor,Eden区每进行一次MinorGC,并且没有年龄限制的条件下,存活的对象就会被送到老年代。这样一来,老年代很快被填满,触发MajorGC(因为MajorGC一般伴随着MinorGC,也可以看做触发了FullGC)。老年代的内存空间远大于新生代,进行一次FullGC消耗的时间比MinorGC长得多。执行时间长有什么坏处?频发的FullGC消耗的时间很长,会影响大型程序的执行和响应速度。
假如增加老年代空间,更多存活对象才能填满老年代。虽然降低FullGC频率,但是随着老年代空间加大,一旦发生FullGC,执行所需要的时间更长。假如减少老年代空间,虽然FullGC所需时间减少,但是老年代很快被存活对象填满,FullGC频率增加。
所以Survivor的存在意义,就是减少被送到老年代的对象,进而减少FullGC的发生,Survivor的预筛选保证,只有经历16次MinorGC还能在新生代中存活的对象,才会被送到老年代。
为什么需要两个Survivor区
假设现在只有一个Survivor区,我们来模拟一下流程:
刚刚新建的对象在Eden中,一旦Eden满了,触发一次MinorGC,Eden中的存活对象就会被移动到Survivor区。这样继续循环下去,下一次Eden满了的时候,问题来了,此时进行MinorGC,Eden和Survivor各有一些存活对象,如果此时把Eden区的存活对象硬放到Survivor区,很明显这两部分对象所占有的内存是不连续的,也就导致了内存碎片化。两个survivor区永远有一个Survivorspace是空的,另一个非空的Survivorspace无碎片。
新生代中Eden:S1:S2为什么是8:1:1?
新生代中的可用内存:复制算法用来担保的内存为9:1;可用内存中Eden:S1区为8:1;即新生代中Eden:S1:S2=8:1:1
使用工具查看内存模型
使用jvisualvmJDK自带,还有很多自带工具,可以看这一篇JDK自带工具
方法取内存溢出
StackSpace用来做方法的递归调用时压入StackFrame(栈帧)。所以当递归调用太深的时候,就有可能耗尽StackSpace,爆出StackOverflow的错误。
-Xss128k:设置每个线程的堆栈大小。JDK5以后每个线程堆栈大小为1M,以前每个线程堆栈大小为256K。根据应用的线程所需内存大小进行调整。在相同物理内存下,减小这个值能生成更多的线程。但是操作系统对一个进程内的线程数还是有限制的,不能无限生成。
线程栈的大小是个双刃剑,如果设置过小,可能会出现栈溢出,特别是在该线程内有递归、大的循环时出现溢出的可能性更大,如果该值设置过大,就有影响到创建栈的数量,如果是多线程的应用,就会出现内存溢出的错误。