JVM GC原理

瞭解JVM GC原理很是重要，對於系統調優很是有用。若是一個系統頻繁發生FULL GC，那麼會形成系統響應卡頓，更嚴重的時候會致使系統崩潰。

JVM的內存空間

JVM的內存空間，從大的層面上來分析包含：新生代空間(Young)和老年代空間（Old）。新生代空間（Young）又被分爲2個部分（Eden區域、Survivous區域）和3個板塊（1個Eden區域和2個Survivous區域）

下邊來看下具體每部分都是用來幹什麼的。

1）Eden(伊甸園)區域：用來存放使用new或者newInstance等方式建立的對象，默認這些對象都是存放在Eden區，除非這個對象太大，或者超出了設定的閾值-XX:PretenureSizeThresold，這樣的對象會被直接分配到Old區域。

2）2個Survivous(倖存)區域：通常稱爲S0，S1，理論上他們同樣大。

下邊將會講解它們如何工做的。

第一次GC：

在不斷建立對象的過程當中，當Eden區域被佔滿，此時會開始作Young GC也叫Minor GC

1）第一次GC時Survivous中S0區和S1區都爲空，將其中一個做爲To Survivous(用來存儲Eden區域執行GC後不能被回收的對象)。好比：將S0做爲To Survivous，則S1爲From Survivous。

2）將Eden區域通過GC不能被回收的對象存儲到To Survivous（S0）區域（此時Eden區域的內存會在垃圾回收的過程當中所有釋放），但若是To Survivous（S0）被佔滿了，Eden中剩下不能被回收對象只能存放到Old區域。

3）將Eden區域空間清空，此時From Survivous區域（S1）也是空的。

4）S0與S1互相切換標籤，S0爲From Survivous，S1爲To Survivous。

 

第二次GC：

當第二次Eden區域被佔滿時，此時開始作GC

1）將Eden和From Survivous(S0)中通過GC未被回收的對象遷移到To Survivous(S1)，若是To Survious(S1)區放不下，將剩下的不能回收對象放入Old區域；

2）將Eden區域空間和From Survivous（S0）區域空間清空；

3）S0與S1互相切換標籤，S0爲To Survivous，S1爲From Survivous。

 

第三次，第四次一次類推，始終保證S0和S1有一個空的，用來存儲臨時對象，用於交換空間的目的。反反覆覆屢次沒有被淘汰的對象，將會被放入Old區域中，默認15次（由參數--XX:MaxTenuringThreshold=15 決定）。

GC中相關問題

問題1：怎麼定義活着的對象？

從根引用開始，對象的內部屬性可能也是引用，只要能級聯到的都被認爲是活着的對象。

問題2：什麼是根？

本地變量引用，操做數棧引用，PC寄存器，本地方法棧引用等這些都是根。

問題3：對象進入Old區域有什麼壞處？

Old區域通常稱爲老年代，老年代與新生代不同。新生代，咱們能夠認爲存活下來的對象不多，而老年代則相反，存活下來的對象不少，因此JVM的堆內存，纔是咱們一般關注的主戰場，由於這裏面活着的對象很是多，因此發生一次FULL GC，來找出來全部存活的對象是很是耗時的，所以，咱們應該避免FULL GC的發生。

問題4：S0和S1通常多大，靠什麼參數來控制，有什麼變化？

通常來講很小，咱們大概知道它與Young差很少相差一倍的比例，設置的參數主要有兩個：

-XX:SurvivorRatio=8
-XX:InitialSurvivorRatio=8

第一個參數（-XX:SurvivorRatio）是Eden和Survivous區域比重（注意Survivous通常包含兩個區域S0和S1，這裏是一個Survivous的大小）。若是將-XX:SurvivorRatio=8設置爲8，則說明Eden區域是一個Survivous區的8倍，換句話說S0或S1空間是整個Young空間的1/10，剩餘的8/10由Eden區域來使用。

第二個參數（-XX:InitialSurvivorRatio）是Young/S0的比值，當其設置爲8時，表示S0或S1佔整個Young空間的1/8（或12.5%）。

問題5：一個對象每次Minor GC時，活着的對象都會在S0和S1區域轉移，講過MInor GC多少次後，會進入Old區域呢？

默認是15次，參數設置

--XX:MaxTenuringThreshold=15

，計數器會在對象的頭部記錄它的交換次數。

問題6：爲何發生FULL GC會帶來很大的危害？

在發生FULL GC的時候，意味着JVM會安全的暫停全部正在執行的線程（Stop The World），來回收內存空間，在這個時間內，全部除了回收垃圾的線程外，其餘有關JAVA的程序，代碼都會靜止，反映到系統上，就會出現系統響應大幅度變慢，卡機等狀態。

 

參考：《透視JVM之垃圾回收》