Java内存管理及垃圾回收总结
概述
Java和C++的一个很重要的差别在于对内存的管理。Java的自己主动内存管理及垃圾回收技术使得Java程序猿不须要释放废弃对象的内存。从而简化了编程的过程。同一时候也避免了因程序猿的疏漏而导致的内存泄露问题。
内存管理和垃圾回收是JVM很重要的一个部分。深入理解Java的内存管理和垃圾回收机制是避免及修复Java相关异常(OutOfMemoryError, StackOverflowError),理解Java对象创建过程,有效利用内存。构建高性能Java应用的前提。本文将先后介绍Java执行时内存区域,垃圾回收,对象创建过程。
Java执行时内存区域
当中程序计数器,栈,本地方法栈都是线程私有的。堆和方法区被全部线程共享。
因为堆是各个线程共享的内存区域,所以把对象存放在堆中有利于线程之间的通信(共享内存)。正如之前我们在描写叙述栈时所示,JVM会为每一个方法创建一个栈帧,所以假设对象存放在栈中,方法调用的參数将须要从调用方法的栈帧复制到被调用方法的栈帧,假设对象存放在堆中,仅仅须要拷贝指针或引用(此时。两个方法将指向同一个对象)。所以我们能够觉得Java之所以把对象存放在堆中。其一是Java具有很优秀的垃圾回收机制,其二把对象存放在堆中有利于线程之间共享数据及通信,其三是能够降低不必要的对象拷贝。提升方法调用的效率,同一时候也节约了内存。
复制算法就是将存活下来的对象从一个区域拷贝到还有一个区域,标记删除和标记整理就是将须要回收的对象标记出来。然后清除掉,标记整理算法还会对内存进行整理。这样能够避免内存碎片。
将Java堆分成两个不同的年代并採用不同回收算法的垃圾收集方式被称为分代收集。下一节将具体介绍垃圾收集的机制以及经常使用垃圾收集器。
垃圾回收
Java堆採用了新生代为复制算法,老年代为标记-整理或标记-清除算法的分代收集机制。
记住,这三个区域的划分仅仅是逻辑上的,和物理划分无关。默认Eden和Survivor的大小比例为8 : 1,比例划分这么大是为了提高内存的利用率,在这样的比例下可利用的内存事实上仅仅有90%;看到这里,我想非常多人可能会问。假如10%的空间不够存放生存下来的对象怎么办?JVM提供了一种被称为分配担保(Handle
Promotion)的机制,由老年代为To Survivor空间提供担保,假如To Survivor没有足够的空间存放生存下来的对象,这些对象直接存放到老年代,假如老年代还不够存放,就会抛出OutOfMemoryError异常。
这些垃圾收集器的一个差别是单线程还是多线程。当中Serial,Serial Old是单线程的。其余是多线程的。第二个差别是垃圾收集线程和用户线程能否够并发运行。CMS收集器能够分成初始标记,并发标记。又一次标记。并发回收等过程,当中并发标记和并发回收能够与用户线程并发运行。所以它也是这些垃圾收集器中唯一真正意义上的并发收集器;Parallel
Scavenge与ParOld以提高吞吐量为目的。其它收集器以减小停顿时间(Stop The World)为目的。
创建对象及内存分配
= ptr + size。空暇列表是通过将空暇的区域通过链表连接起来。对象须要内存则遍历链表,直到遇到一个具有足够空间的元素为止。内存分配完之后就将所分配的内存初始化为0,每一个对象都有一个对象头,这里保存着和对象相关的锁,对象的哈希码。对象的GC分代年龄,以及指向方法区中类型的相关引用。到此为止。对于虚拟机来说,已经成功创建了一个对象;但从Java程序来说。这才刚刚開始,接下来会运行<init>方法对全部字段进行初始化。
一般来说。优先在Eden空间中分配内存;对于大对象。优先在老年代中分配内存(size大于PrenureSizeThreshold);当对象的年龄大于MaxTenuringThreshold时。对象也会被移动至老年代。假设Survivor空间中同样年龄的全部对象大小总和大于Survivor空间的一半,年龄大于或等于该年龄的对象直接进入老年代。
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