java 虚拟机--新生代与老年代GC

2012-10-23  X的世界

1. Java堆中各代分布:

图1:Java堆中各代分布

Young:主要是用来存放新生的对象。

Old:主要存放应用程序中生命周期长的内存对象。

Permanent:是指内存的永久保存区域,主要存放Class和Meta的信息,Class在被 Load的时候被放入PermGen space区域. 它和和存放Instance的Heap区域不同,GC(Garbage Collection)不会在主程序运行期对PermGen space进行清理,所以如果你的APP会LOAD很多CLASS的话,就很可能出现PermGen space错误。

 

2. JVM 使用的GC算法是什么?

分代收集。

即将内存分为几个区域,将不同生命周期的对象放在不同区域里;

在GC收集的时候,频繁收集生命周期短的区域(Young area);

比较少的收集生命周期比较长的区域(Old area);

基本不收集的永久区(Perm area)。

 

3. GC 和 Full GC 有什么区别?

GC(或Minor GC):收集 生命周期短的区域(Young area)。

Full GC (或Major GC):收集生命周期短的区域(Young area)和生命周期比较长的区域(Old area)对整个堆进行垃圾收集。

他们的收集算法不同,所以使用的时间也不同。 GC 效率也会比较高,我们要尽量减少 Full GC 的次数。 当显示调用System.gc() 时,gc does a full collection(both young generation and tenured generation).

 

4. Minor GC后,Eden是空的吗?

是的,Minor GC会把Eden中的所有活的对象都移到Survivor区域中,如果Survivor区中放不下,那么剩下的活的对象就被移到Old generation 中。

 

5. Garbage collection options(JDK1.4):

图2:GC参数

堆设置
-Xms :初始堆大小
-Xmx :最大堆大小
-XX:NewSize=n :设置年轻代大小
-XX:NewRatio=n: 设置年轻代和年老代的比值。如:为3,表示年轻代与年老代比值为1:3,年轻代占整个年轻代年老代和的1/4
-XX:SurvivorRatio=n :年轻代中Eden区与两个Survivor区的比值。注意Survivor区有两个。如:3,表示Eden:Survivor=3:2,一个Survivor区占整个年轻代的1/5
-XX:MaxPermSize=n :设置持久代大小
收集器设置
-XX:+UseSerialGC :设置串行收集器
-XX:+UseParallelGC :设置并行收集器
-XX:+UseParalledlOldGC :设置并行年老代收集器
-XX:+UseConcMarkSweepGC :设置并发收集器
垃圾回收统计信息
-XX:+PrintHeapAtGC GC的heap详情
-XX:+PrintGCDetails  GC详情
-XX:+PrintGCTimeStamps  打印GC时间信息
-XX:+PrintTenuringDistribution    打印年龄信息等
-XX:+HandlePromotionFailure   老年代分配担保(true  or false)
并行收集器设置
-XX:ParallelGCThreads=n :设置并行收集器收集时使用的CPU数。并行收集线程数。
-XX:MaxGCPauseMillis=n :设置并行收集最大暂停时间
-XX:GCTimeRatio=n :设置垃圾回收时间占程序运行时间的百分比。公式为1/(1+n)
并发收集器设置
-XX:+CMSIncrementalMode :设置为增量模式。适用于单CPU情况。
-XX:ParallelGCThreads=n :设置并发收集器年轻代收集方式为并行收集时,使用的CPU数。并行收集线程数。

 

6. 例子:Heap size 设置

场景:在JAVA_HOME下demo/jfc/SwingSet2/目录下执行下面的命令:

    java -jar -Xmn4m -Xms16m -Xmx16m SwingSet2.jar

系统输出:

 

Exception in thread "Image Fetcher 0" java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space

Exception in thread "Image Fetcher 3" java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space

Exception in thread "Image Fetcher 1" java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space

Exception in thread “Image Fetcher 2” java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space

调优:将-Xms和-Xmx选项设置为32m,而-Xmn为1/4的-Xmx值。

结果:执行java -jar –Xmn8m –Xms32m -Xmx32m SwingSet2.jar,系统正常运行。

 

7. JVM  Runtime Data Area(运行时数据区):

图3:JVM运行时数据区(一)

Heap: JVM只有一个为所有线程所共享的堆,所有的类实例和数组都是在堆中创建的。

Method area: JVM只有一个为所有的线程所共享的方法区。它存储类结构,例如运行时常量池,成员和方法数据以及方法、构造方法的代码。

Java Stacks:每个JVM线程拥有一个私有的栈。

Pc registers: JVM可以同时支持运行多个线程,因此每个线程需要各自的PC(program counter)寄存器。

Native method stacks: 保存native方法进入区域的地址 

 

图4:JVM运行时数据区(二)

Heap和Method area被所有线程共享,其生存期和JVM的生存期相同;Java Stacks、Pc registers、Native method stacks被每个线程独自拥有,其生存期和线程的生存期相同。

 

 

 

8. 常见的内存泄露错误

很多开发人员都碰到过java.lang.OutOfMemoryError的错误。这种错误又分两种:java.lang.OutOfMemoryError: Java heap spacejava.lang.OutOfMemoryError: PermGen space。引起这种错误的原因可能是程序问题,也可能是是JVM参数配置问题引起的。若是参数问题,前者可以同过配置-Xms-Xmx参数来设置,而后者可以通过配置 -XX:PermSize-XX:MaxPermSize来设置。

                            

9. 参考资料:

 

1.  A brief history of garbage collection –

http://www-128.ibm.com/developerworks/java/library/j-jtp10283/

2.  Garbage collection in the HotSpot JVM –

http://www-128.ibm.com/developerworks/java/library/j-jtp11253/

3.  Tuning Garbage Collection with the 5.0 JavaTM Virtual Machine

http://java.sun.com/docs/hotspot/gc5.0/gc_tuning_5.html

4.  Diagnosing a GC problem –

http://java.sun.com/docs/hotspot/gc1.4.2/example.html

5、http://www.precisejava.com

 

GC (minor )日志
Full GC 日志
-verbose:gc -Xms20M -Xmx20M -Xmn10M -XX:SurvivorRatio=8 -XX:-HandlePromotionFailure -XX:+PrintHeapAtGC -XX:+PrintGCTimeStamps
-XX:+PrintGCDetails -XX:+PrintTenuringDistribution

    来自: X的世界 > 《java》

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