JVM教程之内存管理和垃圾回收（三）

jvm内存组成结构

jvm栈由堆、栈、本地方法栈、方法区等部分组成，结构图如下所示：

1）堆

所有通过new创建的对象的内存都在堆中分配，其大小可以通过-xmx和-xms来控制。堆被划分为新生代和旧生代，新生代又被进一步划分为eden和survivor区，最后survivor由from space和to space组成，结构图如下所示：

新生代。新建的对象都是用新生代分配内存，eden空间不足的时候，会把存活的对象转移到survivor中，新生代大小可以由-xmn来控制，也可以用-xx:survivorratio来控制eden和survivor的比例旧生代。用于存放新生代中经过多次垃圾回收仍然存活的对象

2）栈

每个线程执行每个方法的时候都会在栈中申请一个栈帧，每个栈帧包括局部变量区和操作数栈，用于存放此次方法调用过程中的临时变量、参数和中间结果

3）本地方法栈

用于支持native方法的执行，存储了每个native方法调用的状态

4）方法区

存放了要加载的类信息、静态变量、final类型的常量、属性和方法信息。jvm用持久代（permanet generation）来存放方法区，可通过-xx:permsize和-xx:maxpermsize来指定最小值和最大值

垃圾回收机制

jvm分别对新生代和旧生代采用不同的垃圾回收机制

新生代的gc：

新生代通常存活时间较短，因此基于copying算法来进行回收，所谓copying算法就是扫描出存活的对象，并复制到一块新的完全未使用的空间中，对应于新生代，就是在eden和from space或to space之间copy。新生代采用空闲指针的方式来控制gc触发，指针保持最后一个分配的对象在新生代区间的位置，当有新的对象要分配内存时，用于检查空间是否足够，不够就触发gc。当连续分配对象时，对象会逐渐从eden到survivor，最后到旧生代，

用java visualvm来查看，能明显观察到新生代满了后，会把对象转移到旧生代，然后清空继续装载，当旧生代也满了后，就会报outofmemory的异常，如下图所示：

在执行机制上jvm提供了串行gc（serial gc）、并行回收gc（parallel scavenge）和并行gc（parnew）

1）串行gc

在整个扫描和复制过程采用单线程的方式来进行，适用于单cpu、新生代空间较小及对暂停时间要求不是非常高的应用上，是client级别默认的gc方式，可以通过-xx:+useserialgc来强制指定

2）并行回收gc

在整个扫描和复制过程采用多线程的方式来进行，适用于多cpu、对暂停时间要求较短的应用上，是server级别默认采用的gc方式，可用-xx:+useparallelgc来强制指定，用-xx:parallelgcthreads=4来指定线程数

3）并行gc

与旧生代的并发gc配合使用

旧生代的gc：

旧生代与新生代不同，对象存活的时间比较长，比较稳定，因此采用标记（mark）算法来进行回收，所谓标记就是扫描出存活的对象，然后再进行回收未被标记的对象，回收后对用空出的空间要么进行合并，要么标记出来便于下次进行分配，总之就是要减少内存碎片带来的效率损耗。在执行机制上jvm提供了串行gc（serial msc）、并行gc（parallel msc）和并发gc（cms），具体算法细节还有待进一步深入研究。

以上各种gc机制是需要组合使用的，指定方式由下表所示：

以上就是本文的全部内容，希望对大家的学习有所帮助，也希望大家多多支持。