Java的内存结构(Memory Structure)和垃圾收集(Garbage Collection)图解 (转载) - 高飞网
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Java的内存结构(Memory Structure)和垃圾收集(Garbage Collection)图解 (转载)

2017-07-28 02:09:46

JVM 内存包含如下几个部分:

  • Heap Memory 存放Java对象
  • Non-Heap Memory 存放类加载信息和其它meta-data
  • Other 存放JVM 自身代码等

在JVM启动时,就已经保留了固定的内存空间给Heap内存,这部分内存并不一定都会被JVM使用,但是可以确定的是这部分保留的内存不会被其他进程使用。这部分内存大小由 -Xmx 参数指定。 而另一部分内存在JVM启动时就分配给JVM,作为JVM的初始Heap内存使用。影响这个的参数是 -Xms

默认空余堆内存小于40%时,JVM 就会增大堆直到-Xmx的最大限制,可以由 -XX:MinHeapFreeRatio 指定。
默认空余堆内存大于70%时,JVM 会减少堆直到-Xms的最小限制,可以由 -XX:MaxHeapFreeRatio 指定。

可以通过 -XX:MaxPermSize 设置Non-Heap大小.

GC 的年代划分

如果 -Xms 指定的值比 -Xmx 的小,那么两者的差值就是Virtual内存值。随着程序的运行,Eden区、 Tenured区和Perm区会逐渐使用保留的Virtual空间。

JVM内存模型中Heap区分两大块,一块是 NEW Generation,另一块是Old Generation. 在NewGeneration中,有一个叫Eden的空间,主要是用来存放新生的对象,还有两个Survivor Spaces(from,to),它们的大小总是一样,它们用来存放每次垃圾回收后存活下来的对象。在OldGeneration中,主要存放应用程序中 生命周期长的内存对象。在NewGeneration块中,垃圾回收一般用Copying的算法,速度快。每次GC的时候,存活下来的对象首先由Eden 拷贝到某个SurvivorSpace, 当Survivor Space空间满了后, 剩下的live对象就被直接拷贝到OldGeneration中去。因此,每次GC后,Eden内存块会被清空。在OldGeneration块中,垃圾 回收一般用mark-compact的算法,速度慢些,但减少内存要求.
垃圾回收分多级,0级为全部(Full)的垃圾回收,会回收OLD段中的垃圾;1级或以上为部分垃圾回收,只会回收NEW中的垃圾,内存溢出通常发生于OLD段或Perm段垃圾回收后,仍然无内存空间容纳新的Java对象的情况。

还有个Permanent Generation,主要用来放JVM自己的反射对象,比如类对象和方法对象等。关于这个区,它还提供 String pool ,看下面的例子:

  1. String first =  "abc" ;   
  2. String second =  new  String ( "abc" );  

第一个对象存贮在 Permanent Generation ,而第二个对象存储在Heap里面。所以:

  1. String s =  "abc" ;  
  2. String p =  "abc" ;  

对象s和p指向同一个对象,这样效率大大提高。

 

内存申请过程如下:

  1. JVM 会试图为相关Java对象在Eden中初始化一块内存区域
  2. 当Eden空间足够时,内存申请结束。否则到下一步
  3. JVM 试图释放在Eden中所有不活跃的对象(这属于1或更高级的垃圾回收),释放后若Eden空间仍然不足以放入新对象,则试图将部分Eden中活跃对象放入Survivor区
  4. Survivor区被用来作为Eden及OLD的中间交换区域,当OLD区空间足够时,Survivor区的对象会被移到Old区,否则会被保留在Survivor区
  5. 当OLD区空间不够时,JVM 会在OLD区进行完全的垃圾收集(0级)
  6. 完全垃圾收集后,若Survivor及OLD区仍然无法存放从Eden复制过来的部分对象,导致JVM无法在Eden区为新对象创建内存区域,则出现”out of memory错误”


具体算法请参考: JDK5.0中JVM堆模型、GC垃圾收集详细解析


参考:

  • http://www.yourkit.com/docs/kb/sizes.jsp
  • http://blog.csdn.net/sfdev/article/details/4483442
  • http://longdick.iteye.com/blog/473866
  • http://javarevisited.blogspot.com/2011/04/garbage-collection-in-java.html
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