JVM內(nèi)存模型與垃圾回收知識點整理

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本文的主要內(nèi)容如下：

• 內(nèi)存模型

• 垃圾回收

各部分的功能

這幾個存儲區(qū)最主要的就是棧區(qū)和堆區(qū)，那么什么是棧什么是堆呢？說的簡單點，棧里面存放的是基本的數(shù)據(jù)類型和引用，而堆里面則是存放各種對象實例的。

堆與棧分開設(shè)計是為什么呢？

• 棧存儲了處理邏輯、堆存儲了具體的數(shù)據(jù)，這樣隔離設(shè)計更為清晰

• 堆與棧分離，使得堆可以被多個棧共享。

• 棧保存了上下文的信息，因此只能向上增長；而堆是動態(tài)分配

棧的大小可以通過-XSs設(shè)置，如果不足的話，會引起java.lang.StackOverflowError的異常

棧區(qū)

線程私有，生命周期與線程相同。每個方法執(zhí)行的時候都會創(chuàng)建一個棧幀（stack frame）用于存放 局部變量表、操作棧、動態(tài)鏈接、方法出口。

堆

存放對象實例，所有的對象的內(nèi)存都在這里分配。垃圾回收主要就是作用于這里的。

• 堆得內(nèi)存由-Xms指定，默認(rèn)是物理內(nèi)存的1/64；最大的內(nèi)存由-Xmx指定，默認(rèn)是物理內(nèi)存的1/4。

• 默認(rèn)空余的堆內(nèi)存小于40%時，就會增大，直到-Xmx設(shè)置的內(nèi)存。具體的比例可以由-XX:MinHeapFreeRatio指定

• 空余的內(nèi)存大于70%時，就會減少內(nèi)存，直到-Xms設(shè)置的大小。具體由-XX:MaxHeapFreeRatio指定。

因此一般都建議把這兩個參數(shù)設(shè)置成一樣大，可以避免JVM在不斷調(diào)整大小。

程序計數(shù)器

這里記錄了線程執(zhí)行的字節(jié)碼的行號，在分支、循環(huán)、跳轉(zhuǎn)、異常、線程恢復(fù)等都依賴這個計數(shù)器。

方法區(qū)

類型信息、字段信息、方法信息、其他信息

總結(jié)

棧區(qū)	線程私有，使用一段連續(xù)的內(nèi)存空間	存放局部變量表、操作棧、動態(tài)鏈接、方法出口	-XSs	StackOverflowError OutOfMemoryError
堆	線程共享，生命周期與虛擬機相同	保存對象實例	-Xms -Xmx -Xmn	OutOfMemoryError
程序計數(shù)器	線程私有、占用內(nèi)存小	字節(jié)碼行號	無	無
方法區(qū)	線程共享	存儲類加載信息、常量、靜態(tài)變量等	-XX:PermSize -XX:MaxPermSize	OutOfMemoryError

如何定義垃圾

有兩種方式，一種是引用計數(shù)（但是無法解決循環(huán)引用的問題）；另一種就是可達(dá)性分析。

判斷對象可以回收的情況：

• 顯示的把某個引用置位NULL或者指向別的對象

• 局部引用指向的對象

• 弱引用關(guān)聯(lián)的對象

垃圾回收的方法

Mark-Sweep標(biāo)記-清除算法

這種方法優(yōu)點就是減少停頓時間，但是缺點是會造成內(nèi)存碎片。

Copying復(fù)制算法

這種方法不涉及到對象的刪除，只是把可用的對象從一個地方拷貝到另一個地方，因此適合大量對象回收的場景，比如新生代的回收。

Mark-Compact標(biāo)記-整理算法

這種方法可以解決內(nèi)存碎片問題，但是會增加停頓時間。

Generational Collection 分代收集

最后的這種方法是前面幾種的合體，即目前JVM主要采取的一種方法，思想就是把JVM分成不同的區(qū)域。每種區(qū)域使用不同的垃圾回收方法。

上面可以看到堆分成三個區(qū)域：

• 新生代(Young Generation)：用于存放新創(chuàng)建的對象，采用復(fù)制回收方法，如果在s0和s1之間復(fù)制一定次數(shù)后，轉(zhuǎn)移到年老代中。這里的垃圾回收叫做minor GC;

• 年老代(Old Generation)：這些對象垃圾回收的頻率較低，采用的標(biāo)記整理方法，這里的垃圾回收叫做 major GC。

• 永久代(Permanent Generation)：存放Java本身的一些數(shù)據(jù)，當(dāng)類不再使用時，也會被回收。

這里可以詳細(xì)的說一下新生代復(fù)制回收的算法流程：

在新生代中，分為三個區(qū)：Eden, from survivor, to survior。

• 當(dāng)觸發(fā)minor GC時，會先把Eden中存活的對象復(fù)制到to Survivor中；

• 然后再看from survivor，如果次數(shù)達(dá)到年老代的標(biāo)準(zhǔn)，就復(fù)制到年老代中；如果沒有達(dá)到則復(fù)制到to survivor中，如果to survivor滿了，則復(fù)制到年老代中。

• 然后調(diào)換from survivor 和 to survivor的名字，保證每次to survivor都是空的等待對象復(fù)制到那里的。

垃圾回收器

串行收集器 Serial

這種收集器就是以單線程的方式收集，垃圾回收的時候其他線程也不能工作。

并行收集器 Parallel

以多線程的方式進(jìn)行收集

并發(fā)標(biāo)記清除收集器 Concurrent Mark Sweep Collector, CMS

大致的流程為：初始標(biāo)記--并發(fā)標(biāo)記--重新標(biāo)記--并發(fā)清除

G1收集器 Garbage First Collector

大致的流程為：初始標(biāo)記--并發(fā)標(biāo)記--最終標(biāo)記--篩選回收

感謝各位的閱讀，以上就是“JVM內(nèi)存模型與垃圾回收知識點整理”的內(nèi)容了，經(jīng)過本文的學(xué)習(xí)后，相信大家對JVM內(nèi)存模型與垃圾回收知識點整理這一問題有了更深刻的體會，具體使用情況還需要大家實踐驗證。這里是創(chuàng)新互聯(lián)，小編將為大家推送更多相關(guān)知識點的文章，歡迎關(guān)注！

當(dāng)前題目：JVM內(nèi)存模型與垃圾回收知識點整理
文章路徑：http://bm7419.com/article46/pdheeg.html

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