jvm gc垃圾回收机制和参数说明amp;amp;Java JVM 垃圾回收（GC 在什么时候，对什么东西，做了什么事情）
jvm?gc（垃圾回收機制）
Java JVM? 垃圾回收（GC 在什么時候，對什么東西，做了什么事情）
- 前言：（先大概了解一下整個過程）
- 作者：知乎用戶
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?java堆（JavaHeap）
<img src="https://pic1.zhimg.com/50/f7541e5d33d1d8b412dd0556c7e4b10d_hd.jpg" data-rawwidth="481" data-rawheight="713" class="origin_image zh-lightbox-thumb" width="481" data-original="https://pic1.zhimg.com/f7541e5d33d1d8b412dd0556c7e4b10d_r.jpg">圖來了我就不用多說了。每個棧幀其實可以理解為一個方法，我是這么理解的，之間的關(guān)系就是調(diào)用。
1.用來存放對象的，幾乎所有對象都放在這里，被線程共享的，或者說是被棧共享的
2.堆又可以分為新生代和老年代，實際還有一個區(qū)域叫永久代，但是jdk1.7已經(jīng)去永久代了，所以可以當作沒有，永久代是當jvm啟動時就存放的JDK自身的類和接口數(shù)據(jù)，關(guān)閉則釋放。
新生代可以分為Eden區(qū)和兩個幸存區(qū)，這么設(shè)計是為了更好地利用內(nèi)存 之前的設(shè)計是只分為兩部分一樣一半 后來發(fā)現(xiàn)這樣只利用到了一半的內(nèi)存 才改為按比例分成三個區(qū)的，使用的是復制回收算法，兩個幸存區(qū)是較小的區(qū)域。邏輯是每次使用Eden區(qū)和其中一個幸存區(qū)，回收時將其還存活著的對象一次性的復制到另一個幸存區(qū)中，最后清理到剛才使用的Eden和其中一個幸存區(qū)。
美團的面試官也問了這個問題，他也說了他的理解，我感覺可能是不準確的。
新建對象就在Eden區(qū)，Eden就是伊甸，顧名思義。但是并不是對象最活躍的區(qū)域，對象最活躍的區(qū)域是老年代，因為經(jīng)過各種垃圾回收之后對象都跑到這里來了。
3.內(nèi)存溢出
內(nèi)存溢出其實沒什么好講的，滿了就會溢出。怎么才能滿呢，不斷創(chuàng)建對象，那問題又來了，創(chuàng)建多了被回收怎么辦，好辦，將新建的對象存到list里去，就不會回收了，為什么呢，因為jvm判定一個對象的死活就是根據(jù)對象是不是被引用。
此外堆跟隨jvm的，有jvm就有堆。堆也是垃圾回收的主要區(qū)域，又叫GC堆，垃圾堆，玩笑。
jvm棧
1.要說棧是用來存什么的，其實我感覺不嚴謹，棧是運行時創(chuàng)建的，是跟隨線程的，它不是用來存什么的，那它用來干什么的，它是用來存棧幀的，沒有圖不太好說呢，等下我去截個圖。
2.棧的好處就是不需要垃圾回收，隨著線程結(jié)束內(nèi)存就釋放。
3.但是并不是說就不會內(nèi)存溢出，那么棧的內(nèi)存溢出是怎么產(chǎn)生的呢，肯定也是滿了，這個滿了怎么理解呢，一是要申請的不夠了，二是jvm內(nèi)存太小，這是個有趣的問題。但是產(chǎn)生的錯誤卻是不一樣的，如果創(chuàng)建一個void方法調(diào)用自身，錯誤是stackoverflowError，如果不斷創(chuàng)建線程則會outOfMemoryError。這里就有一個比較高級的問題了，對于第二種多線程內(nèi)存溢出該怎么解決呢，深入理解jvm一書中給出的解決方案是這樣的，通過減小最大堆和棧容量來換取更多的線程。
方法區(qū)和運行時常量池
1.方法區(qū)是堆的一個邏輯區(qū)域，但是又叫非堆。運行時常量池又是方法區(qū)的一部分，真正的一部分。方法區(qū)并不是存方法的，存方法的應(yīng)該是棧或者棧幀。方法區(qū)存的是類信息、常量、靜態(tài)變量等，也是被線程共享的區(qū)域。運行時常量池存放的是編譯期生產(chǎn)的各種字面量和符號引用。
2.這塊內(nèi)存區(qū)域的回收沒啥好說的，因為我也不太清楚，我只知道HotSpot的設(shè)計團隊選擇把GC分代擴展至方法區(qū)了，或者是使用永久代實現(xiàn)方法區(qū)。
3.內(nèi)存是肯定會溢出的，不斷創(chuàng)建類會導致方法區(qū)內(nèi)存溢出，而不斷將常量放入常量池（String.intern()），常量池也會內(nèi)存溢出。 -
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- 這里主要講分代回收機制
- 年輕代：一個 Eden 區(qū)和兩個 Survivor 區(qū)
- 年老代：一個?old 區(qū)
- 持久代：一個 Permanent 區(qū)
新建立的對象先放到 Eden 區(qū)中，如果 Eden 區(qū)滿了之后，就會執(zhí)行標記-清除算法回收 Eden 區(qū)垃圾，并把生存的對象放到 Survivor 的其中一個區(qū)中，兩個 Survivor 區(qū)有一個必須是空的，當其中一個 Survivor 滿了之后，采用標記-復制方法，把生存的對象放到另外一個 Survivor 區(qū)。
在年輕代中經(jīng)歷了N次垃圾回收后仍然存活的對象，就會被放到年老代中。
持久代用于存放靜態(tài)文件、Java類、方法、靜態(tài)對象等。
- 觸發(fā) gc 的條件
minor GC: 當新對象生成，并且在Eden申請空間失敗時，就會觸發(fā)minor GC，對Eden區(qū)域進行GC，清除非存活對象，并且把尚且存活的對象移動到Survivor區(qū)。然后整理Survivor的兩個區(qū)
Full GC: 對整個堆進行整理，包括Young、old 和Perm。Full GC因為需要對整個對進行回收，以下原因可能導致 Full GC
- 年老代（old ）被寫滿
- 持久代（Perm）被寫滿
- System.gc()被顯示調(diào)用
- 上一次GC之后Heap的各域分配策略動態(tài)變化
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jvm參數(shù)說明~~
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1.jvm的結(jié)構(gòu)：
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方法區(qū): 也是 jvm gc 中的持久代，它用于存儲虛擬機加載的類信息、常量、靜態(tài)變量、是各個線程共享的內(nèi)存區(qū)域。
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堆: 也是被各個線程共享的內(nèi)存區(qū)域，在JVM啟動時創(chuàng)建。該內(nèi)存區(qū)域存放了對象實例及數(shù)組，包括 jvm gc 中的年輕代和年老代。
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虛擬機棧: 每個方法被執(zhí)行的時候 都會創(chuàng)建一個“棧幀”用于存儲局部變量表(包括參數(shù))、操作棧、方法出口等信息。每個方法被調(diào)用到執(zhí)行完的過程，就對應(yīng)著一個棧幀在虛擬機棧中從入棧到出棧的過程。聲明周期與線程相同，是線程私有的。而局部變量表中繼承 Object 的對象都是引用堆和方法區(qū)的內(nèi)存，而基本數(shù)據(jù)類型的對象(boolean、byte、char、short、int、float、long、double)則是直接保存存在棧中。
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本地方法棧: 與虛擬機棧基本類似，區(qū)別在于虛擬機棧為虛擬機執(zhí)行的java方法服務(wù)，而本地方法棧則是為Native方法服務(wù)。
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程序計數(shù)器: 類似于PC寄存器，是一塊較小的內(nèi)存區(qū)域，通過程序計數(shù)器中的值尋找要執(zhí)行的指令的字節(jié)碼，由于多線程間切換時要恢復每一個線程的當前執(zhí)行位置，所以每個線程都有自己的程序計算器。
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-Xmx: 堆內(nèi)存大小的上限
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-Xms: 堆內(nèi)存大小的初始值
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-Xmn: 年輕代內(nèi)存大小,年輕代包括兩個區(qū)，Eden 和 Survivor 區(qū)，Suvrvior 區(qū)還被平均分成了兩塊 from space 和 to space
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-Xss: 每條線程內(nèi)存大小
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-XX:PermSize(java8 之后變成了 -XX:MetaspaceSize): 持久代初始內(nèi)存大小
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-XX:MaxPermSize(java8 之后變成了 -XX:MaxMetaspaceSize): 最大持久代內(nèi)存大小
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-XX:NewSize: 新生代初始堆內(nèi)存占用的默認值
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-XX:MaxNewSize: 新生代占整個堆內(nèi)存的最大值
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-XX:NewRatio: 老年代對比新生代的空間大小, 比如2代表老年代空間是新生代的兩倍大小
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-XX:SurvivorRatio: Eden/Survivor的值，比如8表示Survivor:Eden=1:8, 因為survivor區(qū)有2個, 所以Eden的占比為8/10
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-XX:CompressedClassSpaceSize: 類指針壓縮空間大小
- 64位平臺上默認打開
- 使用-XX:+UseCompressedOops壓縮對象指針?
"oops"指的是普通對象指針("ordinary" object pointers)?
Java堆中對象指針會被壓縮成32位?
使用堆基地址（如果堆在低26G內(nèi)存中的話，基地址為0） - 使用-XX:+UseCompressedClassPointers選項來壓縮類指針?
對象中指向類元數(shù)據(jù)的指針會被壓縮成32位?
類指針壓縮空間會有一個基地址
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類指針壓縮空間只包含類的元數(shù)據(jù)，比如InstanceKlass, ArrayKlass?
僅當打開了UseCompressedClassPointers選項才生效?
為了提高性能，Java中的虛方法表也存放到這里 -
元空間包含類的其它比較大的元數(shù)據(jù)，比如方法，字節(jié)碼，常量池等
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Java JVM? 垃圾回收（GC 在什么時候，對什么東西，做了什么事情）
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在什么時候
首先需要知道，GC又分為minor GC 和 Full Gc(也稱為Major GC)。Java 堆內(nèi)存分為新生代和老年代（持久代在方法區(qū)上），新生代中又分為1個Eden區(qū)域 和兩個 Survivor區(qū)域。
那么對于 Minor GC 的觸發(fā)條件：大多數(shù)情況下，直接在 Eden 區(qū)中進行分配。如果 Eden區(qū)域沒有足夠的空間，那么就會發(fā)起一次 Minor GC；
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對于 Full GC（Major GC）的觸發(fā)條件：也是如果老年代沒有足夠空間的話，那么就會進行一次 Full GC。
Ps：上面所說的只是一般情況下，實際上，需要考慮一個空間分配擔保的問題：
在發(fā)生Minor GC之前，虛擬機會先檢查老年代最大可用的連續(xù)空間是否大于新生代所有對象的總空間。如果大于則進行Minor? GC，如果小于則看HandlePromotionFailure設(shè)置是否允許擔保失敗（不允許則直接Full GC）。如果允許，那么會繼續(xù)檢查老年代最大可用的連續(xù)空間是否大于歷次晉升到老年代對象的平均大小，如果大于則嘗試Minor GC（如果嘗試失敗也會觸發(fā)Full GC），如果小于則進行Full GC。
（空間分配擔保總結(jié)：
minor?GC ：1.?老年代最大連續(xù)可用的空間大于新生代所有對象的總空間； 2.?老年代最大連續(xù)可用空間小于新生代所有對象的總空間，并且HandlePromotionFailure設(shè)置允許擔保失敗，且老年代最大可用連續(xù)空間大于歷次晉升老年代對象的平均大小。
full?GC ：1.?老年代最大連續(xù)可用的空間小于新生代所有對象的總空間，并且HandlePromotionFailure設(shè)置不允許擔保失敗；
2。?如果上面的2嘗試minor?GC失敗，則出發(fā)full?GC。
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但是，具體到什么時刻執(zhí)行，這個是由系統(tǒng)來進行決定，是無法預(yù)測的。
對什么東西（總結(jié)：從GC?root開始搜索，搜索不到的對象，并且經(jīng)過第一個標記，清理之后，仍然沒有復活的對象）
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主要根據(jù)可達性分析算法，如果一個對象不可達，那么就是可以回收的；如果一個對象可達，那么這個對象就不可以回收。對于可達性分析算法，它是通過一系列稱為“GC Roots” 的對象作為起始點，當一個對象到 GC Roots 沒有任何引用鏈相接的時候，那么這個對象就是不可達，就可以被回收。如下圖:
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這個GC Root 對象可以是一些靜態(tài)的對象，Java方法的local變量或參數(shù)， native 方法引用的對象，活著的線程。
做了什么事情
主要做了清理對象，整理內(nèi)存的工作。Java堆分為新生代和老年代，采用了不同的回收方式。例如新生代采用了標記復制算法，老年代采用了標記整理法。在新生代中，分為一個Eden 區(qū)域和兩個Survivor區(qū)域，真正使用的是一個Eden區(qū)域和一個Survivor區(qū)域，GC的時候，會把存活的對象放入到另外一個Survivor區(qū)域中，然后再把這個Eden區(qū)域和Survivor區(qū)域清除。那么對于老年代，采用的是標記整理法，首先標記出存活的對象，然后再移動到一端。這樣也有利于減少內(nèi)存碎片。
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額外補充：
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比如GC的時候必須要等到Java線程都進入到safepoint的時候VMThread才能開始執(zhí)行GC，
串行收集器：串行收集器使用一個單獨的線程進行收集，GC時服務(wù)有停頓時間
并行收集器：次要回收中使用多線程來執(zhí)行
CMS收集器是基于“標記—清除”算法實現(xiàn)的，經(jīng)過多次標記才會被清除
G1從整體來看是基于“標記—整理”算法實現(xiàn)的收集器，從局部（兩個Region之間）上來看是基于“復制”算法實現(xiàn)的
[GC收集器]: http://www.jianshu.com/p/50d5c88b272d
加載、驗證、準備、解析、初始化。然后是使用和卸載了
通過全限定名來加載生成class對象到內(nèi)存中，然后進行驗證這個class文件，包括文件格式校驗、元數(shù)據(jù)驗證，字節(jié)碼校驗等。準備是對這個對象分配內(nèi)存。解析是將符號引用轉(zhuǎn)化為直接引用（指針引用），初始化就是開始執(zhí)行構(gòu)造器的代碼
Bootstrap ClassLoader:啟動類加載器，負責將$ Java_Home/lib下面的類庫加載到內(nèi)存中（比如rt.jar
Extension ClassLoader：標準擴展（Extension）類加載器，它負責將$Java_Home /lib/ext或者由系統(tǒng)變量 java.ext.dir指定位置中的類庫加載到內(nèi)存中。
ApplicationClassLoader：它負責將系統(tǒng)類路徑（CLASSPATH）中指定的類庫加載到內(nèi)存中。開發(fā)者可以直接使用系統(tǒng)類加載器
雙親委派模型是某個特定的類加載器在接到加載類的請求時，首先將加載任務(wù)委托給父類加載器，依次遞歸，如果父類加載器可以完成類加載任務(wù)，就成功返回；只有父類加載器無法完成此加載任務(wù)時，才自己去加載。-----例如類java.lang.Object，它存在在rt.jar中，無論哪一個類加載器要加載這個類，最終都是委派給處于模型最頂端的Bootstrap ClassLoader進行加載，因此Object類在程序的各種類加載器環(huán)境中都是同一個類。相反，如果沒有雙親委派模型而是由各個類加載器自行加載的話，如果用戶編寫了一個java.lang.Object的同名類并放在ClassPath中，那系統(tǒng)中將會出現(xiàn)多個不同的Object類，程序?qū)⒒靵y
靜態(tài)分派（重載）與動態(tài)分派（重寫）。
設(shè)定堆最小內(nèi)存大小-Xms
新生代不宜太小，否則會有大量對象涌入老年代
-XX:NewSize：新生代大小
-XX:NewRatio 新生代和老生代占比
-XX:SurvivorRatio：伊甸園空間和幸存者空間的占比
? 年輕代用 -XX:+UseParNewGC （串行） 年老代用-XX:+UseConcMarkSweepGC （CMS）
多線程下關(guān)閉偏向鎖，比較浪費資源
1CMS是一種以最短停頓時間為目標的收集器
響應(yīng)優(yōu)先選擇CMS,吞吐量高選擇G1
用jmap看內(nèi)存情況，然后用 jstack主要用來查看某個Java進程內(nèi)的線程堆棧信息
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參考：?http://icyfenix.iteye.com/blog/715301
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https://github.com/konginyan/Learning-Notes/blob/master/java/jvm%20%E5%8F%82%E6%95%B0%E8%AF%B4%E6%98%8E.md
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總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的jvm gc垃圾回收机制和参数说明amp;amp;Java JVM 垃圾回收（GC 在什么时候，对什么东西，做了什么事情）的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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