内存管理与垃圾回收
发布时间：2024-05-03 点击：94
本文主要是基于sun jdk 1.6 garbage collector（作者：毕玄）的整理与总结，原文请读者在网上搜索。
1、java虚拟机运行时的数据区
2、常用的内存区域调节参数
-xms：初始堆大小，默认为物理内存的1/64(<1gb)；默认(minheapfreeratio参数可以调整)空余堆内存小于40%%u65f6，jvm就会增大堆直到-xmx的最大限制
-xmx：最大堆大小，默认(maxheapfreeratio参数可以调整)空余堆内存大于70%%u65f6，jvm会减少堆直到 -xms的最小限制
-xmn：新生代的内存空间大小，注意：此处的大小是（eden 2 survivor space)。与jmap -heap中显示的new gen是不同的。整个堆大小=新生代大小 老生代大小 永久代大小。
在保证堆大小不变的情况下，增大新生代后,将会减小老生代大小。此值对系统性能影响较大,sun官方推荐配置为整个堆的3/8。
-xx:survivorratio：新生代中eden区域与survivor区域的容量比值，默认值为8。两个survivor区与一个eden区的比值为2:8,一个survivor区占整个年轻代的1/10。
-xss： 每个线程的堆栈大小。jdk5.0以后每个线程堆栈大小为1m,以前每个线程堆栈大小为256k。应根据应用的线程所需内存大小进行适当调整。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，经验值在3000~5000左右。一般小的应用， 如果栈不是很深， 应该是128k够用的，大的应用建议使用256k。这个选项对性能影响比较大，需要严格的测试。和threadstacksize选项解释很类似,官方文 档似乎没有解释,在论坛中有这样一句话:"-xss is translated in a vm flag named threadstacksize”一般设置这个值就可以了。
-xx:permsize：设置永久代(perm gen)初始值。默认值为物理内存的1/64。
-xx:maxpermsize：设置持久代最大值。物理内存的1/4。
3、内存分配方法
1）堆上分配 2）栈上分配 3）堆外分配（directbytebuffer或直接使用unsafe.allocatememory,但不推荐这种方式）
4、监控方法
1）系统程序运行时可通过jstat –gcutil来查看堆中各个内存区域的变化以及gc的工作状态；
2）启动时可添加-xx: printgcdetails –xloggc:<file>输出到日志文件来查看gc的状况；
3）jmap –heap可用于查看各个内存空间的大小；
5）断代法可用gc汇总
一、新生代可用gc
1）串行gc(serial copying)：client模式下默认gc方式，也可通过-xx: useserialgc来强制指定；默认情况下 eden、s0、s1的大小通过-xx:survivorratio来控制，默认为8，含义
为eden:s0的比例，启动后可通过jmap –heap [pid]来查看。
默认情况下，仅在tlab或eden上分配，只有两种情况下会在老生代分配：
1、需要分配的内存大小超过eden space大小；
2、在配置了pretenuresizethreshold的情况下，对象大小大于此值。
默认情况下，触发minor gc时：
之前minor gc晋级到old的平均大小 < 老生代的剩余空间 < eden from survivor的使用空间。当handlepromotionfailure为true，则仅触发minor gc；如为false，则触发full gc。
默认情况下，新生代对象晋升到老生代的规则：
1、经历多次minor gc仍存活的对象，可通过以下参数来控制：以maxtenuringthreshold值为准，默认为15。
2、to space放不下的，直接放入老生代；
2）并行gc（parnew）：cms gc时默认采用，也可采用-xx: useparnewgc强制指定；垃圾回收的时候采用多线程的方式。
3）并行回收gc(parallel scavenge)：server模式下默认的gc方式，也可采用-xx: useparallelgc强制指定；eden、s0、s1的大小可通过-xx:survivorratio来控制，但默认情况下
以-xx:initialsurivivorratio为准，此值默认为8，代表的为新生代大小 : s0，这点要特别注意。
默认情况下，当tlab、eden上分配都失败时，判断需要分配的内存大小是否 >= eden space的一半大小，如是就直接在老生代上分配；
默认情况下的垃圾回收规则：
1、在回收前ps gc会先检测之前每次ps gc时，晋升到老生代的平均大小是否大于老生代的剩余空间，如大于则直接触发full gc；
2、在回收后，也会按照上面的规则进行检测。
默认情况下的新生代对象晋升到老生代的规则：
1、经历多次minor gc仍存活的对象，可通过以下参数来控制：alwaystenure，默认false，表示只要minor gc时存活，就晋升到老生代；nevertenure，默认false，表示永不晋升到老生代；上面两个都没设置的情冴下，如 useadaptivesizepolicy，启动时以initialtenuringthreshold值作为存活次数的阈值，在每次ps gc后会动态调整，如不使用useadaptivesizepolicy，则以maxtenuringthreshold为准。
2、to space放不下的，直接放入老生代。
在回收后，如useadaptivesizepolicy，ps gc会根据运行状态动态调整eden、to以及tenuringthreshold的大小。如果不希望动态调整可设置 -xx:-useadaptivesizepolicy。如希望跟踪每次的变化情况，可在启劢参数上增加： printadaptivesizepolicy。
二、老生代可用gc
1、串行gc(serial copying)：client方式下默认gc方式，可通过-xx: useserialgc强制指定。
触发机制汇总：
1）old gen空间不足；
2）perm gen空间不足；
3）minor gc时的悲观策略；
4）minor gc后在eden上分配内存仍然失败；
5）执行heap dump时；
6）外部调用system.gc，可通过-xx: disableexplicitgc来禁止。
2、 并行回收gc(parallel scavenge)： server模式下默认gc方式，可通过-xx: useparallelgc强制指定； 并行的线程数为当cpu core<=8 ? cpu core : 3 (cpu core*5)/8或通过-xx:parallelgcthreads=x来强制指定。如scavengebeforefullgc为true（默认 值），则先执行minor gc。
3、并行compacting：可通过-xx: useparalleloldgc强制指定。
4、并发cms：可通过-xx: useconcmarksweepgc来强制指定。并发的线程数默认为:( 并行gc线程数 3)/4，也可通过parallelcmsthreads指定。
触发机制：
1、当老生代空间的使用到达一定比率时触发；
hotspot v 1.6中默认为65%%uff0c可通过printcmsinitiationstatistics（此参数在v 1.5中不能用）来查看这个值到底是多少；可通过cmsinitiatingoccupancyfraction来强制指定，默认值并不是赋值在了这个值 上，是根据如下公式计算出来的： ((100 – minheapfreeratio) (double)(cmstriggerratio * minheapfreeratio) / 100.0)/ 100.0; 其中,minheapfreeratio默认值： 40 cmstriggerratio默认值： 80。
2、当perm gen采用cms收集且空间使用到一定比率时触发；
perm gen采用cms收集需设置：-xx: cmsclassunloadingenabled hotspot v 1.6中默认为65%%uff1b可通过cmsinitiatingpermoccupancyfraction来强制指定，同样，它是根据如下公式计算出来的： ((100 – minheapfreeratio) (double)(cmstriggerpermratio* minheapfreeratio) / 100.0)/ 100.0; 其中，minheapfreeratio默认值： 40 cmstriggerpermratio默认值
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1、java虚拟机运行时的数据区
2、常用的内存区域调节参数
-xms：初始堆大小，默认为物理内存的1/64(<1gb)；默认(minheapfreeratio参数可以调整)空余堆内存小于40%%u65f6，jvm就会增大堆直到-xmx的最大限制
-xmx：最大堆大小，默认(maxheapfreeratio参数可以调整)空余堆内存大于70%%u65f6，jvm会减少堆直到 -xms的最小限制
-xmn：新生代的内存空间大小，注意：此处的大小是（eden 2 survivor space)。与jmap -heap中显示的new gen是不同的。整个堆大小=新生代大小 老生代大小 永久代大小。
在保证堆大小不变的情况下，增大新生代后,将会减小老生代大小。此值对系统性能影响较大,sun官方推荐配置为整个堆的3/8。
-xx:survivorratio：新生代中eden区域与survivor区域的容量比值，默认值为8。两个survivor区与一个eden区的比值为2:8,一个survivor区占整个年轻代的1/10。
-xss： 每个线程的堆栈大小。jdk5.0以后每个线程堆栈大小为1m,以前每个线程堆栈大小为256k。应根据应用的线程所需内存大小进行适当调整。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，经验值在3000~5000左右。一般小的应用， 如果栈不是很深， 应该是128k够用的，大的应用建议使用256k。这个选项对性能影响比较大，需要严格的测试。和threadstacksize选项解释很类似,官方文 档似乎没有解释,在论坛中有这样一句话:"-xss is translated in a vm flag named threadstacksize”一般设置这个值就可以了。
-xx:permsize：设置永久代(perm gen)初始值。默认值为物理内存的1/64。
-xx:maxpermsize：设置持久代最大值。物理内存的1/4。
3、内存分配方法
1）堆上分配 2）栈上分配 3）堆外分配（directbytebuffer或直接使用unsafe.allocatememory,但不推荐这种方式）
4、监控方法
1）系统程序运行时可通过jstat –gcutil来查看堆中各个内存区域的变化以及gc的工作状态；
2）启动时可添加-xx: printgcdetails –xloggc:<file>输出到日志文件来查看gc的状况；
3）jmap –heap可用于查看各个内存空间的大小；
5）断代法可用gc汇总
一、新生代可用gc
1）串行gc(serial copying)：client模式下默认gc方式，也可通过-xx: useserialgc来强制指定；默认情况下 eden、s0、s1的大小通过-xx:survivorratio来控制，默认为8，含义
为eden:s0的比例，启动后可通过jmap –heap [pid]来查看。
默认情况下，仅在tlab或eden上分配，只有两种情况下会在老生代分配：
1、需要分配的内存大小超过eden space大小；
2、在配置了pretenuresizethreshold的情况下，对象大小大于此值。
默认情况下，触发minor gc时：
之前minor gc晋级到old的平均大小 < 老生代的剩余空间 < eden from survivor的使用空间。当handlepromotionfailure为true，则仅触发minor gc；如为false，则触发full gc。
默认情况下，新生代对象晋升到老生代的规则：
1、经历多次minor gc仍存活的对象，可通过以下参数来控制：以maxtenuringthreshold值为准，默认为15。
2、to space放不下的，直接放入老生代；
2）并行gc（parnew）：cms gc时默认采用，也可采用-xx: useparnewgc强制指定；垃圾回收的时候采用多线程的方式。
3）并行回收gc(parallel scavenge)：server模式下默认的gc方式，也可采用-xx: useparallelgc强制指定；eden、s0、s1的大小可通过-xx:survivorratio来控制，但默认情况下
以-xx:initialsurivivorratio为准，此值默认为8，代表的为新生代大小 : s0，这点要特别注意。
默认情况下，当tlab、eden上分配都失败时，判断需要分配的内存大小是否 >= eden space的一半大小，如是就直接在老生代上分配；
默认情况下的垃圾回收规则：
1、在回收前ps gc会先检测之前每次ps gc时，晋升到老生代的平均大小是否大于老生代的剩余空间，如大于则直接触发full gc；
2、在回收后，也会按照上面的规则进行检测。
默认情况下的新生代对象晋升到老生代的规则：
1、经历多次minor gc仍存活的对象，可通过以下参数来控制：alwaystenure，默认false，表示只要minor gc时存活，就晋升到老生代；nevertenure，默认false，表示永不晋升到老生代；上面两个都没设置的情冴下，如 useadaptivesizepolicy，启动时以initialtenuringthreshold值作为存活次数的阈值，在每次ps gc后会动态调整，如不使用useadaptivesizepolicy，则以maxtenuringthreshold为准。
2、to space放不下的，直接放入老生代。
在回收后，如useadaptivesizepolicy，ps gc会根据运行状态动态调整eden、to以及tenuringthreshold的大小。如果不希望动态调整可设置 -xx:-useadaptivesizepolicy。如希望跟踪每次的变化情况，可在启劢参数上增加： printadaptivesizepolicy。
二、老生代可用gc
1、串行gc(serial copying)：client方式下默认gc方式，可通过-xx: useserialgc强制指定。
触发机制汇总：
1）old gen空间不足；
2）perm gen空间不足；
3）minor gc时的悲观策略；
4）minor gc后在eden上分配内存仍然失败；
5）执行heap dump时；
6）外部调用system.gc，可通过-xx: disableexplicitgc来禁止。
2、 并行回收gc(parallel scavenge)： server模式下默认gc方式，可通过-xx: useparallelgc强制指定； 并行的线程数为当cpu core<=8 ? cpu core : 3 (cpu core*5)/8或通过-xx:parallelgcthreads=x来强制指定。如scavengebeforefullgc为true（默认 值），则先执行minor gc。
3、并行compacting：可通过-xx: useparalleloldgc强制指定。
4、并发cms：可通过-xx: useconcmarksweepgc来强制指定。并发的线程数默认为:( 并行gc线程数 3)/4，也可通过parallelcmsthreads指定。
触发机制：
1、当老生代空间的使用到达一定比率时触发；
hotspot v 1.6中默认为65%%uff0c可通过printcmsinitiationstatistics（此参数在v 1.5中不能用）来查看这个值到底是多少；可通过cmsinitiatingoccupancyfraction来强制指定，默认值并不是赋值在了这个值 上，是根据如下公式计算出来的： ((100 – minheapfreeratio) (double)(cmstriggerratio * minheapfreeratio) / 100.0)/ 100.0; 其中,minheapfreeratio默认值： 40 cmstriggerratio默认值： 80。
2、当perm gen采用cms收集且空间使用到一定比率时触发；
perm gen采用cms收集需设置：-xx: cmsclassunloadingenabled hotspot v 1.6中默认为65%%uff1b可通过cmsinitiatingpermoccupancyfraction来强制指定，同样，它是根据如下公式计算出来的： ((100 – minheapfreeratio) (double)(cmstriggerpermratio* minheapfreeratio) / 100.0)/ 100.0; 其中，minheapfreeratio默认值： 40 cmstriggerpermratio默认值
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