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資訊專欄INFORMATION COLUMN

Jvm系列：從一個(gè)題目簡析GC垃圾回收

Neilyo / 2264人閱讀

摘要：第二步分析第一個(gè)循環(huán)即表示產(chǎn)生的對象，后面規(guī)律相同和會(huì)直接放入?yún)^(qū)。因?yàn)閮?yōu)先放區(qū)，而且夠放，此時(shí)為兩者表示已用剩余。此值一般設(shè)置與相同以避免每次垃圾回收完后重新分配內(nèi)存設(shè)置年輕代大小為。

一、概述

閑來有空翻翻書，撿撿一些基礎(chǔ)點(diǎn)，就當(dāng)靜下心多寫字。
Java基礎(chǔ)的東西無論怎么樣都會(huì)想到JVM，而提JVM必然想到最常見的一些點(diǎn)：字節(jié)碼加載，類初始化，方法執(zhí)行，對象內(nèi)存分配和回收，線程和鎖機(jī)制等等。歸納整理的時(shí)候，怎么可以少了它們。不過，我打算換個(gè)方式，不寫太多概念（網(wǎng)上一搜一把的），想從一些代碼、例子、題目或者疑問等方面來寫寫。

二、背景知識

JVM內(nèi)存管理需要理解的點(diǎn)：內(nèi)存空間的劃分、內(nèi)存分配和內(nèi)存回收。

內(nèi)存空間：認(rèn)識方法區(qū)、堆區(qū)、本地方法棧等幾個(gè)空間，了解堆的分代管理。

內(nèi)存分配：在Java中這塊比較容易，就是棧和堆，而創(chuàng)建對象都在堆區(qū)。

內(nèi)存回收：實(shí)戰(zhàn)上最主要是關(guān)注什么時(shí)候會(huì)觸發(fā)回收（GC）和回收對性能的影響，學(xué)習(xí)上可以了解不同回收起和回收算法。

驗(yàn)證和測試需要的點(diǎn)：常見的啟動(dòng)參數(shù)、GUI類工具。

常見的啟動(dòng)參數(shù)：-Xms -Xmx -Xmn 等等

GUI類工具：JProfiler（推薦）、JVisualVM、MAT、JMap、JHat。

三、一個(gè)GC題目

1)當(dāng)用-Xms30m -Xmx30m -Xmn10m -XX:+UseParallelGC 執(zhí)行上面的代碼時(shí)會(huì)執(zhí)行幾次Minor GC和幾次Full GC呢？
2)分別說明你的結(jié)果是如何推出來的？

public static void main(String[] args) throws Exception{
    List caches=new ArrayList();
    for(int i=0;i<7;i++){
        caches.add(new byte[10241024*3]);
    }
    caches.clear();
    for(int j=0;j<2;j++){
        caches.add(new byte[10241024*3]);
    }
    Thread.sleep(5000);
}

先思考下，別忙著往下看，萬一我的分析并不對呢?。?/strong>
先思考下，別忙著往下看，萬一我的分析并不對呢??！
先思考下，別忙著往下看，萬一我的分析并不對呢??！

四、小白式的分析過程

第一步分析啟動(dòng)參數(shù)：
首先，看到"UseParallelGC"參數(shù)，表示這里采用的是“Parallel Scavenge+Serial Old”。那么，從回收器的類型，可以知道堆的新生代是基于復(fù)制算法的gc(即內(nèi)存模型有from和to區(qū))，堆的老年代則基于標(biāo)記-整理算法。
其次，看到"-Xms30m -Xmx30m"參數(shù)，表示堆區(qū)最大為30M，且不會(huì)動(dòng)態(tài)擴(kuò)展。 
最后，再看到"-Xmn10m"參數(shù)，表示新生代區(qū)為10m，而且采用默認(rèn)的7.5:1，即Eden7.5M(7680k)，而from和to區(qū)各為1.25M。


第二步分析第一個(gè)循環(huán)
i0（即表示i=0產(chǎn)生的對象，后面規(guī)律相同）和i1 會(huì)直接放入Eden區(qū)。因?yàn)閮?yōu)先放Eden區(qū)，而且夠放，此時(shí)Eden為 6m/7.5m.（兩者表示 已用/剩余 。此處的6m為近似值，其他jvm對象之類占用內(nèi)存的，不細(xì)討論）。


i2來了，要放入Eden區(qū)，發(fā)現(xiàn)空間不夠。觸發(fā)MinorGC。然后把i2放到Eden。
結(jié)果將i0～i1直接誒轉(zhuǎn)入老年代 ，原因是對象3m太大放不了From區(qū)(前面提到才1.25m)。
此時(shí)Eden區(qū) 3m/7.5m 老年代6m/20m
gc的log --> [PSYoungGen: 6451K->272K(8960K)] 6451K->6416K(29440K)


i3來了，直接繼續(xù)放入Eden區(qū)。 此時(shí)Eden區(qū) 6m/7.5m 老年代6m/20m


i4來了，跟i2一樣的情況，發(fā)現(xiàn)Eden不夠放了。再次觸發(fā)MinorGC。然后把i4放到Eden。
結(jié)果將i2～i3直接誒轉(zhuǎn)入老年代，去陪i0和i1了。
此時(shí)Eden區(qū) 3m/7.5m 老年代12m/20m
gc的log --> [PSYoungGen: 6650K->256K(8960K)] 12794K->12544K(29440K)


i5來了，繼續(xù)放入Eden區(qū)，此時(shí)加上前面i4，Eden區(qū) 6m/7.5m 老年代12m/20m


i6來了，跟前面i2、i4情況一樣，觸發(fā)了一次MinorGC。然后把i6放到Eden。
結(jié)果： i6 在Eden，i0～i5 6個(gè)在老年代。 此時(shí)Eden區(qū) 3m/7.5m 老年代18m/20m
gc的log -->[PSYoungGen: 6453K->224K(8960K)] 18741K->18656K(29440K)
這里還多了一次FullGC。
gc的log -->[PSYoungGen: 240K->0K(8960K)] [PSOldGen: 18432K->18593K(20480K)]
暫時(shí)未能完全分析明白這點(diǎn)，但gc日志來猜測，應(yīng)該是標(biāo)記-整理起作用了，為了整理出連續(xù)的空間吧。


第三步： 由于執(zhí)行了caches.clear(); 等于宣告前面的i0～i6的7個(gè)對象都不可用了（即GC Roots不可達(dá)）
但還由于各區(qū)都有足夠大的空間，只要程序運(yùn)行未達(dá)到"GC安全點(diǎn)"是不會(huì)觸發(fā)GC的。


第四步：
j0來了，它會(huì)繼續(xù)放到Eden區(qū)，此時(shí)陪著還沒回收的i6。
此時(shí)Eden區(qū) 6m/7.5m 老年代18m/20m


j1來了，這時(shí)候內(nèi)存管理會(huì)發(fā)現(xiàn)新生代和老年代都不夠空間申請了，即觸發(fā)FullGC。
結(jié)果：從老年代把不可用的i0～i5全部干掉，再把j0移入老年代，再把新生代中的i6干掉，然后j1放入新生代。
此時(shí)Eden區(qū) 3m/7.5m 老年代3m/20m
gc的log -->[PSYoungGen: 6178K->0K(8960K)] [PSOldGen: 18593K->3233K(20480K)]

五、通過運(yùn)行程序，驗(yàn)證分析

運(yùn)行上面的程序，參數(shù)為： -Xms30m -Xmx30m -Xmn10m -XX:+UseParallelGC -XX:+PrintGCDetails
加上-XX:+PrintGCDetails，這樣可以打印GC的log情況來驗(yàn)證前面的分析。


ps：不同的虛擬機(jī)版本打印的輸出多少會(huì)有差異，以下log，是我在sum的1.6.0_43版本打印出來的，另外刪減掉一些不關(guān)心的輸出。


[GC [PSYoungGen: 6451K->320K(8960K)]
[GC [PSYoungGen: 6698K->240K(8960K)]
[GC [PSYoungGen: 6437K->240K(8960K)]
[Full GC [PSYoungGen: 240K->0K(8960K)] [PSOldGen: 18432K->18594K(20480K)] 18672K->18594K(29440K)
[Full GC [PSYoungGen: 6178K->0K(8960K)] [PSOldGen: 18594K->3234K(20480K)] 24773K->3234K(29440K)
Heap
PSYoungGen total 8960K, used 3248K
    >eden space 7680K, 42% used
    >from space 1280K, 0% used
    >to space 1280K, 0% used
PSOldGen total 20480K, used 3234K
PSPermGen total 21248K, used 3043K

六、最后補(bǔ)充涉及到的知識點(diǎn)
6.1 關(guān)于堆區(qū)分代管理

新生代GC（Minor GC）：主要是發(fā)生在新生代的收集動(dòng)作，據(jù)說IBM做過調(diào)查，絕大多數(shù)對象都是朝生夕死，所以MinorGC非常頻繁，速度也比較快。
老年代GC（Full GC）：是指發(fā)生在老年代的收集動(dòng)作，但是通常也會(huì)對年輕代進(jìn)行垃圾收集。

6.2 GC幾個(gè)參數(shù)說明

-Xmx 設(shè)置JVM最大可用內(nèi)存為30M。
-Xms 設(shè)置JVM擴(kuò)展內(nèi)存為30M。(此值一般設(shè)置與-Xmx相同,以避免每次垃圾回收完后JVM重新分配內(nèi)存)
-Xmn：設(shè)置年輕代大小為10m。 (整個(gè)堆大小=年輕代大小 + 年老代大小 持久代大小 ： 持久代PermGen是非堆的，可以通過jconsole查看)
-Xss128k：(設(shè)置每個(gè)線程的堆棧大小)
持久代，是通過PermSize和MaxPermSize
-XX:+UseParallelGC：選擇垃圾收集器為并行收集器。

6.3 不同類型處理器

串行處理器： 適用數(shù)據(jù)量比較?。?00M左右）；單處理器下并且對響應(yīng)時(shí)間無要求的應(yīng)用。 缺點(diǎn)：只能用于小型應(yīng)用
并行處理器： 適用“對吞吐量有高要求”，多CPU、對應(yīng)用響應(yīng)時(shí)間無要求的中、大型應(yīng)用。舉例：后臺處理、科學(xué)計(jì)算。 缺點(diǎn)：應(yīng)用響應(yīng)時(shí)間可能較長
并發(fā)處理器： 適用“對響應(yīng)時(shí)間有高要求”，多CPU、對應(yīng)用響應(yīng)時(shí)間有較高要求的中、大型應(yīng)用。舉例：Web服務(wù)器/應(yīng)用服務(wù)器、電信交換、集成開發(fā)環(huán)境。

6.4 其它

GC Roots不可達(dá)：GC回收過程判斷對象是否可以回收的一種方式，叫可達(dá)性測試！
打印gc日志：啟動(dòng)程序時(shí)加vm參數(shù)-XX:+PrintGCDetails。
           
               
                                           
                       
                 
            
                     
             
               

                   
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    摘要：而字節(jié)碼運(yùn)行在之上，所以不用關(guān)心字節(jié)碼是在哪個(gè)操作系統(tǒng)編譯的，只要符合規(guī)范，那么，這個(gè)字節(jié)碼文件就是可運(yùn)行的。好處防止內(nèi)存中出現(xiàn)多份同樣的字節(jié)碼安全性角度特別說明類加載器在成功加載某個(gè)類之后，會(huì)把得到的類的實(shí)例緩存起來。

前言
只有光頭才能變強(qiáng)
JVM在準(zhǔn)備面試的時(shí)候就有看了，一直沒時(shí)間寫筆記?，F(xiàn)在到了一家公司實(shí)習(xí)，閑的時(shí)候就寫寫，刷刷JVM博客，刷刷電子書。
學(xué)習(xí)JVM的目的也很簡單...
    
                                                   
                          
    
                                
    
                                    Joyven
                                    
                                    評論0 
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    Java 垃圾回收(GC) 泛讀
    
                                                     
    摘要：在這種消耗很高的狀態(tài)下，應(yīng)用程序所有的線程都會(huì)掛起，暫停一切正常的工作，等待垃圾回收的完成。但是，因?yàn)榫€程切換和上下文轉(zhuǎn)換的消耗，會(huì)使得垃圾回收的總體成本上升，造成系統(tǒng)吞吐量的下降。

Java 垃圾回收(GC) 泛讀
文章地址： https://segmentfault.com/a/1190000008922319
0. 序言
帶著問題去看待 垃圾回收（GC） 會(huì)比較好，一般來說主要的...
    
                                                   
                          
    
                                
    
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                                    評論0 
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    細(xì)述 Java垃圾回收機(jī)制→How Java Garbage Collection Works?
    
                                                     
    摘要：當(dāng)一個(gè)實(shí)例被創(chuàng)建的時(shí)候，它最初被存放在堆內(nèi)存空間的年輕代的區(qū)中。老年代或者永久代是堆內(nèi)存的第二個(gè)邏輯部分。在垃圾回收過程中掃描屬于部分的堆內(nèi)存。一旦實(shí)例從堆內(nèi)存中刪除了，它們原來的位置將空出來給以后分配實(shí)例使用。

本文非原創(chuàng)，翻譯自How Java Garbage Collection Works?在Java中為對象分配和釋放內(nèi)存空間都是由垃圾回收線程自動(dòng)執(zhí)行完成的。和C語言不一樣的是...
    
                                                   
                          
    
                                
    
                                    cc17
                                    
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    java jvm
    
                                                     
    摘要：本人使用的是，以下涉及的默認(rèn)值均以該版本為準(zhǔn)。其中，新生代被細(xì)分為和兩個(gè)區(qū)域，這兩個(gè)區(qū)域分別被命名為和，以示區(qū)分。其中新生帶存放新生的對象或者年齡不大的對象，老年代則存放老年對象。

什么是垃圾回收機(jī)制
不定時(shí)去堆內(nèi)存中清理不可達(dá)對象。不可達(dá)的對象并不會(huì)馬上就會(huì)直接回收， 垃圾收集器在一個(gè)Java程序中的執(zhí)行是自動(dòng)的，不能強(qiáng)制執(zhí)行，即使程序員能明確地判斷出有一塊內(nèi)存已經(jīng)無用了，是應(yīng)該回收...
    
                                                   
                          
    
                                
    
                                    Lsnsh
                                    
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    談一談JVM垃圾回收
    
                                                     
    摘要：這個(gè)算法看似不錯(cuò)而且簡單，不過存在這一個(gè)致命傷當(dāng)兩個(gè)對象互相引用的時(shí)候，就永遠(yuǎn)不會(huì)被回收于是引用計(jì)數(shù)算法就永遠(yuǎn)回收不了這兩個(gè)對象，下面介紹另一種算法。

前言
?    如果要問Java與其他編程語言最大的不同是什么，我第一個(gè)想到的一定就是Java所運(yùn)行的JVM所自帶的自動(dòng)垃圾回收機(jī)制，以下是我學(xué)習(xí)JVM垃圾回收機(jī)制整理的筆記，希望能對讀者有一些幫助。
哪些內(nèi)存需要回收？what？
? ...
    
                                                   
                          
    
                                
    
                                    stormzhang
                                    
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