JVM中的GC过程

2024-09-06 15:44
文章标签 java jvm 过程 gc

本文主要是介绍JVM中的GC过程,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

堆内存结构:在详细讨论GC过程之前,需要了解JVM堆内存的结构。JVM堆内存通常被分为新生代(Young Generation)和老年代(Old Generation),其中新生代又进一步细分为Eden区(Eden Space)和两个Survivor区(S0和S1,也称为From和To区)。从JDK 1.8开始,永久代(Permanent Generation)被元空间(Metaspace)所取代。

  • GC过程:GC过程主要集中在堆内存上,特别是新生代和老年代。新生代中的GC通常称为Minor GC或Young GC,而老年代中的GC则称为Major GC或Full GC

    • Minor GC(Young GC):Minor GC主要发生在新生代,其过程大致如下:

      • 对象分配:新创建的对象首先被分配到Eden区。

      • Eden区满:当Eden区空间不足时,会触发Minor GC

      • 可达性分析:通过可达性分析算法(如根搜索算法)找到存活的对象

      • 复制与清除:将Eden区中的存活对象复制到其中一个Survivor区(如S0),同时清空Eden区。如果Survivor区放不下,则部分对象会晋升到老年代

      • Survivor区交换:在后续的GC中,Eden区和之前存放存活对象的Survivor区(如S0)中的存活对象会被复制到另一个Survivor区(如S1),同时清空这两个区。Survivor区之间会进行角色互换。

      • 年龄晋升:对象在Survivor区每经过一次GC,其年龄就增加1。当对象达到一定年龄(默认是15,可通过-XX:MaxTenuringThreshold设置)后,会被晋升到老年代。

    • Major GC(Full GC):Major GC主要发生在老年代,其触发条件包括:

      • 老年代空间不足:当老年代空间不足以存放晋升的对象时,会触发Major GC。

      • 显式调用:程序中显式调用System.gc()方法时,会建议JVM执行Full GC,但JVM不一定会立即执行。

      • 其他情况:如元空间不足、永久代空间不足(在JDK 1.8之前)等,也可能触发Full GC。

      Major GC的过程通常比Minor GC更复杂,耗时也更长,因为它需要处理的对象更多,且存活率较高。Major GC采用的算法可能包括标记-清除、标记-整理等。

  • GC算法

    GC过程中使用的算法主要有以下几种:

    1. 标记-清除(Mark-Sweep):首先标记出所有需要回收的对象,然后统一回收这些对象。这种方法简单但会产生内存碎片。

    2. 复制(Copying):将内存分为大小相等的两块,每次只使用其中一块。当这块内存用完时,将存活的对象复制到另一块上,然后清空当前块。这种方法解决了内存碎片问题,但代价是内存使用率降低。

    3. 标记-整理(Mark-Compact):标记出所有需要回收的对象,然后让所有存活的对象都向一端移动,最后清理掉边界以外的内存。这种方法既解决了内存碎片问题,又提高了内存使用率。

  • GC对性能的影响

    GC过程中会暂停所有Java执行线程(也称为Stop-The-World),这会对系统性能造成一定影响。为了减少这种影响,现代JVM采用了多种优化技术,如增量GC、并发GC等。

这篇关于JVM中的GC过程的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



http://www.chinasem.cn/article/1142427

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