JVM 相关知识点记录

文章目录

  • 前言
  • 哪些内存需要回收
  • 方法区的垃圾回收
  • 垃圾收集算法
  • 垃圾收集器
  • 年轻代进入老年代条件
  • 内存担保机制
  • FullGC 触发时机
  • GC日志解析
    • 日志参数

前言

JVM包含内容：

  • 类装载子系统(Class Load SubSystem)
  • 运行时数据区(Run-Time Data Areas)
    • 堆
    • 栈
      • 局部变量表
      • 操作数栈
      • 动态链接
      • 方法返回地址
    • 程序计数器
    • 方法区
  • 本地方法接口(Native Method Stack)
  • PC寄存器(Programe Counter Register)
  • 执行引擎(Execution Engine)
    • 字节码解释器
      对字节码采用逐行解释的方式执行
    • JIT(Just In Time)编译器

JIT(Just In Time)编译器

  • 方法调用计数器：统计方法调用次数
    统计方法调用的次数。默认阈值时Client模式下1500次，在Server模式下是10000次。超过这个阈值就会触发JIT编译。这个阈值可以通过-XX:CompileThreshold设定
  • 回边计数器：统计循环体执行的循环次数

jvm内存分配

  • 栈上分配与TLAB/内存分配的两种方法

jdk1.8默认垃圾回收器
JDK1.8中，Parallel Scavenge 被设置为年轻代（Young Generation）的默认垃圾回收器，而 Parallel Old 是用于老年代（Tenured Generation）的垃圾回收器

哪些内存需要回收

所谓“要回收的垃圾”无非就是那些不可能再被任何途径使用的对象。
寻找回收对象的两种方式。

  • 引用计数法
    给对象中添加一个引用计数器，每当一个地方引用这个对象时，计数器值+1；当引用失效时，计数器值-1。任何时刻计数值为0的对象就是不可能再被使用的。
  • 可达性分析法
    通过一系列称为GC Roots的对象作为起始点，从这些节点向下搜索，搜索所走过的路径称为引用链，当一个对象到GC Roots没有任何引用链（即GC Roots到对象不可达）时，则证明此对象是不可用的。

可以作为GCRoots的对象包括下面几种：

  • 虚拟机栈（栈帧中的局部变量区，也叫做局部变量表）中引用的对象。
  • 方法区中的类静态属性引用的对象。
  • 方法区中常量引用的对象。
  • 本地方法栈中JNI(Native方法)引用的对象。

方法区的垃圾回收

方法区的垃圾回收主要回收两部分内容：

  1. 废弃常量。
    以字面量回收为例，如果一个字符串“abc”已经进入常量池，但是当前系统没有任何一个String对象引用了叫做“abc”的字面量，那么，如果发生垃圾回收并且有必要时，“abc”就会被系统移出常量池。常量池中的其他类（接口）、方法、字段的符号引用也与此类似。
  2. 无用的类。既然进行垃圾回收，就需要判断哪些是废弃常量，哪些是无用的类，需要满足以下三个条件：
    • 该类的所有实例都已经被回收，即Java堆中不存在该类的任何实例。
    • 加载该类的ClassLoader已经被回收。
    • 该类对应的java.lang.Class对象没有在任何地方被引用，无法在任何地方通过反射访问该类的方法。

垃圾收集算法

  • 标记-清除（Mark-Sweep）算法
  • 复制（Copying）算法
  • 标记-整理（Mark-Compact）算法
  • 分代收集算法

垃圾收集器

  • Serial收集器()
    需要STW（Stop The World），停顿时间长。
    简单高效，对于单个CPU环境而言，Serial收集器由于没有线程交互开销，可以获取最高的单线程收集效率。
  • Serial Old收集器
    Serial收集器的老年代版本
  • ParNew收集器
    ParNew收集器其实就是Serial收集器的多线程版本
  • Parallel Scavenge收集器
  • Parallel Old收集器
  • CMS收集器
  • G1收集器

垃圾收集器讲解

垃圾收集器讲解2

年轻代进入老年代条件

  • 躲过15次gc，达到15岁高龄之后进入老年代；
  • 动态年龄判定规则，如果Survivor区域内年龄1+年龄2+年龄3+年- 龄n的对象总和大于Survivor区的50%，此时年龄n以上的对象会进入老年代，不一定要达到15岁
  • 如果一次Young GC后存活对象太多无法放入Survivor区，此时直接计入老年代
  • 大对象直接进入老年代

内存担保机制

  1. 什么是老年代空间担保机制？担保的过程是什么？
    JVM有这么一个参数：-XX:-HandlePromotionFailure（1.8默认设置）
      年轻代每次GC前都，JVM都会计算老年代剩余可用空间，如果这个剩余空间小于年轻代里所有对象大小之和（包括垃圾对象），那么JVM就会看是否设置前面这个参数。如果设置这个参数，且老年代剩余空间是否小于之前每一次MInorGC后进入老年代对象的平均大小。
      如果没设置参数，或者小于平均大小，会先触发一次FullGC，将老年代和年轻代的垃圾对象一起回收掉，如果回收后还是没有空间存放对象，则会发生OOM。

在这里插入图片描述

  1. 老年代空间担保机制是谁给谁担保？
    我理解的是老年代给新生代的S区做担保。
  2. 为什么要有老年代空间担保机制？或者说空间担保机制的目的是什么？
    目的：避免频繁的进行FullGC。
  3. 如果没有老年代空间担保机制会有什么不好？
    如果没有这个担保机制，就会直接执行Full GC，这样对性能的影响频次会增加。

FullGC 触发时机

Full GC（Full Garbage Collection）是指对整个Java堆进行垃圾回收，包括新生代和老年代。触发Full GC的情况有以下几种：

  • 老年代空间不足：当老年代中没有足够的空间来分配一个大对象时，会先尝试进行Minor GC，如果仍然无法获得足够的空间，则会触发Full GC。

  • 调用System.gc()方法：虽然使用System.gc()方法不能保证立即进行垃圾回收，但是这个方法可以提示JVM进行垃圾回收。如果此时需要更多的内存空间，那么就可能会触发Full GC。

  • Perm区空间不足：Perm区是存放类信息和常量池等元数据的区域，如果Perm区没有足够的空间来存放这些信息，就会触发Full GC。

  • CMS GC出现Concurrent Mode Failure：CMS（Concurrent Mark Sweep）是一种以最小化停顿时间为目标的垃圾收集器，在CMS执行过程中，如果应用程序产生了大量更新，导致CMS回收速度跟不上对象生成速度，那么就可能会出现Concurrent Mode Failure，此时会启动Full GC来清理整个堆空间。

  • 分配担保失败：在Minor GC后，如果survivor区无法容纳所有幸存对象，那么就要将部分幸存对象转移到老年代。如果老年代剩余空间不足以容纳这些对象，就需要进行Full GC。

需要注意的是，Full GC通常比Minor GC和CMS GC的停顿时间长，同时对于大型应用程序，Full GC可能会影响性能，因此应该尽量避免Full GC的发生。

GC日志解析

GC日志内容

日志内容解析及GC案例

不同垃圾收集器的不同日志打印示例
G1垃圾收集器日志解析

日志参数

  • -XX:+PrintGC: 输出GC日志。类似：java -verbose:gc
  • -XX:+PrintGCDetails : 输出GC的详细日志
  • -XX:+PrintGCTimestamps : 输出GC的时间戳（以基准时间的形式）
  • -XX:+PrintGCDatestamps : 输出GcC的时间戳（以日期的形式，如2013-05-04T21：53：59.234+0800）
  • -XX:+PrintHeapAtGC: 在进行GC的前后打印出堆的信息
  • -Xloggc:./logs/gc.log: 日志文件的输出路径

-XX:+PrintGC ：

这个只会显示总的GC堆的变化，如下：

[GC (Allocation Failure) 80832K->19298K(227840K),0.0084018 secs]
[GC (Metadata GC Threshold) 109499K->21465K(228352K),0.0184066 secs]
[Full GC (Metadata GC Threshold) 21465K->16716K(201728K),0.0619261 secs]

参数解析：

GC、Full GC：GC的类型，GC只在新生代上进行，Full GC包括永生代，新生代，老年代。
Allocation Failure：GC发生的原因。
80832K->19298K：堆在GC前的大小和GC后的大小。
228840k：现在的堆大小。
0.0084018 secs：GC持续的时间。

-XX:+PrintGCDetails

[GC (Allocation Failure) [PSYoungGen:70640K->10116K(141312K)] 80541K->20017K(227328K),0.0172573 secs] [Times:user=0.03 sys=0.00,real=0.02 secs]
[GC (Metadata GC Threshold) [PSYoungGen:98859K->8154K(142336K)] 108760K->21261K(228352K),0.0151573 secs] [Times:user=0.00 sys=0.01,real=0.02 secs]
[Full GC (Metadata GC Threshold)[PSYoungGen:8154K->0K(142336K)]
[ParOldGen:13107K->16809K(62464K)] 21261K->16809K(204800K),[Metaspace:20599K->20599K(1067008K)],0.0639732 secs]
[Times:user=0.14 sys=0.00,real=0.06 secs]

参数解析：

GC，Full FC：同样是GC的类型
Allocation Failure：GC原因
PSYoungGen：使用了Parallel Scavenge并行垃圾收集器的新生代GC前后大小的变化
ParOldGen：使用了Parallel Old并行垃圾收集器的老年代GC前后大小的变化
Metaspace： 元数据区GC前后大小的变化，JDK1.8中引入了元数据区以替代永久代
xxx secs：指GC花费的时间
Times：user：指的是垃圾收集器花费的所有CPU时间sys：花费在等待系统调用或系统事件的时间real：GC从开始到结束的时间，包括其他进程占用时间片的实际时间。

-XX:+PrintGCTimestamps & -XX:+PrintGCDatestamps

带上日期：

2019-09-24T22:15:24.518+0800: 3.287: [GC (Allocation Failure) [PSYoungGen:136162K->5113K(136192K)] 141425K->17632K(222208K),0.0248249 secs] [Times:user=0.05 sys=0.00,real=0.03 secs]2019-09-24T22:15:25.559+0800: 4.329: [GC (Metadata GC Threshold) [PSYoungGen:97578K->10068K(274944K)] 110096K->22658K(360960K),0.0094071 secs] [Times: user=0.00 sys=0.00,real=0.01 secs]
2019-09-24T22:15:25.569+0800: 4.338: [Full GC (Metadata GC Threshold) [PSYoungGen:10068K->0K(274944K)][ParoldGen:12590K->13564K(56320K)] 22658K->13564K(331264K),[Metaspace:20590K->20590K(1067008K)],0.0494875 secs] [Times: user=0.17 sys=0.02,real=0.05 secs]

总结 ：

[GC和[Full GC说明了这次垃圾收集的停顿类型，如果有Full则说明GC发生了"Stop The World"

不同的垃圾收集器在日志中的名称：

  • 使用Serial收集器在新生代的名字是Default New Generation，因此显示的是[DefNew
  • 使用ParNew收集器在新生代的名字会变成[ParNew，意思是Parallel New Generation
  • 使用Parallel Scavenge收集器在新生代的名字是[PSYoungGen
  • 使用Parallel Old收集器收集器在老年代显示[ParoldGen
  • 使用G1收集器的话，会显示为garbage-first heap

Allocation Failure：表明本次引起GC的原因是因为在年轻代中没有足够的空间能够存储新的数据了。
Metadata GCThreshold：Metaspace区不够用了
FErgonomics：JVM自适应调整导致的GC
System：调用了System.gc()方法

一般日志格式：

GC日志格式的规律一般都是：GC前内存占用-＞GC后内存占用（该区域内存总大小）

[PSYoungGen：5986K->696K(8704K) ] 5986K->704K(9216K)

  • 中括号内：GC回收前年轻代大小，回收后大小，（年轻代总大小）
  • 括号外：GC回收前年轻代和老年代大小，回收后大小，（年轻代和老年代总大小）

GC日志中有三个时间：user，sys和real

  • user：进程执行用户态代码（核心之外）所使用的时间。这是执行此进程所使用的实际CPU 时间，其他进程和此进程阻塞的时间并不包括在内。在垃圾收集的情况下，表示GC线程执行所使用的 CPU 总时间。
  • sys：进程在内核态消耗的 CPU 时间，即在内核执行系统调用或等待系统事件所使用的CPU 时间
  • real：程序从开始到结束所用的时钟时间。这个时间包括其他进程使用的时间片和进程阻塞的时间（比如等待 I/O 完成）。对于并行gc，这个数字应该接近（用户时间＋系统时间）除以垃圾收集器使用的线程数。

日志分析原文

本文来自互联网用户投稿，该文观点仅代表作者本人，不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务，不拥有所有权，不承担相关法律责任。如若转载，请注明出处：http://www.hqwc.cn/news/538497.html

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符，请联系编程知识网进行投诉反馈email:809451989@qq.com，一经查实，立即删除！

相关文章

面向对象（精髓）变继承关系为组和关系（_Decorator模式）

面向对象（精髓）变继承关系为组和关系（_Decorator模式）

在软件开发中，设计模式是解决常见问题的可重用解决方案。在面向对象编程中，继承和组合是两种常用的代码复用方式。然而，随着软件需求的不断变化，我们需要更灵活的设计方式来应对不断变化的需求。在本文中，我们将讨论从…
阅读更多...
如何选购自助咖啡机？这三点是关键！

如何选购自助咖啡机？这三点是关键！

在竞争激烈的咖啡市场中，既有知名咖啡连锁品牌，也有众多咖啡馆和小型连锁店，无人智能饮品机要想在激烈的竞争中脱颖而出，发挥自身优势：快速便捷是关键，同时好的口感才能留客，因此饮品机的选购成…
阅读更多...
K8s — PVC|PV Terminating State

K8s — PVC|PV Terminating State

在本文中，我们将讨论PV和PVC一直Terminating的状态。 何时会Terminting? 在以下情况下，资源将处于Terminating状态。 在删除Bounded 状态的PVC之前，删除了对应的PV，PV在删除后是Terminting状态。删除PVC时，仍有引用…
阅读更多...
考研数学——高数：高斯公式

考研数学——高数：高斯公式

助记: 关于积分时什么时候可以将变量整体代入积分式的问题：在积分过程中，如果某一整体恒为常量，则可以直接替换为定值，常见于对线或面的积分。 而在这题，用高斯公式之前是面积分，如果有这个整体出现的话是…
阅读更多...
C++中的STL-string类

C++中的STL-string类

文章目录 一、为什么学习string类？1.1 C语言中的字符串 二、准库中的string类2.2 string类2.3 string类的常用接口说明2.4 string类对象的容量操作2.5 string类对象的访问及遍历操作2.5 string类对象的修改操作2.7 string类非成员函数2.8 模拟实现string 一、为什么…
阅读更多...
【UE5】非持枪状态蹲姿移动的动画混合空间

【UE5】非持枪状态蹲姿移动的动画混合空间

项目资源文末百度网盘自取 在BlendSpace文件夹中单击右键选择动画(Animation)中的混合空间(Blend Space) ，选择SK_Female_Skeleton，命名为BS_NormalCrouch 打开BS_NormalCrouch 水平轴表示角色的方向，命名为Direction，方向的最…
阅读更多...
2024Python二级

2024Python二级

1. 2. 前序遍历首先访问根节点再访问左子树和右子树 3. 4. sub不属于保留字 5. 6. 7. 8. continue是再重新开始进行循环，不是题目中所规定字母的话就对它进行输出 9. Python没有主函数的说法 10. 未转化为数据所要求的形式，应首先考虑eval 11. l…
阅读更多...
Jmeter —— jmeter中元件的执行顺序作用域

Jmeter —— jmeter中元件的执行顺序作用域

元件的执行顺序： 配置元件-->前置处理程序-->定时器-->取样器-->后置处理程序（除非Sampler 得 到的返回结果为空）-->断言（除非Sampler 得到的返回结果为空）-->监听器 （除非Sampler 得到…
阅读更多...
C++特性之一：继承

C++特性之一：继承

1. 派生类的成员变量、成员函数、构造、析构 2. 继承的切片 3. 重定义/隐藏 重定义/隐藏：派生类和基类有同名的成员，就叫隐藏。派生类的成员隐藏了基类的成员。 隐藏时可以通过类作用限定符来访问被隐藏的成员。 class Person { public:void Print(){…
阅读更多...
MVC架构模式学习笔记(动力节点老杜2022)

MVC架构模式学习笔记(动力节点老杜2022)

GitHub代码笔记：laodu-mvc: 动力节点学习javaweb中的mvc笔记。 文章目录 1.视频链接 2.不使用MVC架构模式程序存在的缺陷 3.MVC架构模式理论基础 4.JavaEE设计模式-DAO模式 5.pojo & bean & domain 6.业务层抽取以及业务类实现 7.控制层 8.MVC架构模式与三…
阅读更多...
LLM - 大语言模型的自注意力(Self-Attention)机制基础 概述

LLM - 大语言模型的自注意力(Self-Attention)机制基础 概述

欢迎关注我的CSDN：https://spike.blog.csdn.net/ 本文地址：https://blog.csdn.net/caroline_wendy/article/details/136623432 注意力(Attention)机制是大型语言模型中的一个重要组成部分，帮助模型决定在处理信息时，所应该关注的部…
阅读更多...
【论文速读】| 大语言模型引导的协议模糊测试

【论文速读】| 大语言模型引导的协议模糊测试

本次分享论文为：Large Language Model guided Protocol Fuzzing 基本信息 原文作者：Ruijie Meng, Martin Mirchev, Marcel Bhme, Abhik Roychoudhury 作者单位：新加坡国立大学，MPI-SP，莫纳什大学 关键词&#xff1a…
阅读更多...
推荐文章
最新文章

Copyright @ 2022~2023