JVM调优总结-分代垃圾回收详述2_图文.docxVIP

PAGE

1-

JVM调优总结-分代垃圾回收详述2_图文

第一章JVM分代垃圾回收概述

JVM（Java虚拟机）中的垃圾回收（GarbageCollection，简称GC）是自动内存管理的重要组成部分。为了提高垃圾回收的效率，JVM采用了分代垃圾回收策略。这种策略将Java堆内存划分为几个不同的区域，每个区域对应不同的生命周期和回收策略。这种分代思想源于对Java对象生命周期特性的观察。据统计，大多数Java对象在生命周期初期快速创建和销毁，而长期存活的对象相对较少。基于这一观察，JVM将堆内存分为新生代和老年代。

在新生代中，大部分对象生命周期较短，因此采用复制算法（CopyingAlgorithm）进行垃圾回收。复制算法将新生代分为两个大小相等的半区，每次只使用其中一个半区进行对象分配。当这个半区快满时，触发MinorGC，将存活的对象复制到另一个半区，同时清理掉旧半区中的垃圾对象。这种算法在新生代中效率较高，但可能导致内存碎片化。

老年代中，对象生命周期较长，存活对象较多，因此采用标记-清除（Mark-Sweep）或标记-整理（Mark-Compact）算法进行垃圾回收。标记-清除算法通过标记所有存活的对象，然后清除未被标记的对象。然而，这种算法可能导致内存碎片化。为了解决这个问题，标记-整理算法在清除垃圾对象后，将存活对象移动到内存的一端，从而整理内存空间，减少碎片化。

在实际应用中，分代垃圾回收策略可以根据不同场景进行调优。例如，可以通过调整新生代与老年代的比例来优化内存使用。如果系统中有大量短期存活的对象，可以增加新生代的比例，减少MinorGC的频率。反之，如果系统中有大量长期存活的对象，可以增加老年代的比例，减少MajorGC的频率。此外，还可以通过调整垃圾回收器的参数来优化性能，例如设置不同的垃圾回收器启动阈值、调整垃圾回收的频率等。通过这些调优措施，可以显著提高JVM的运行效率和系统稳定性。

第二章JVM内存结构

JVM内存结构主要由以下几个区域组成：方法区、堆、栈、本地方法栈和程序计数器。方法区是所有线程共享的区域，用于存储类的元数据和静态变量。堆是最大的内存区域，用于分配对象的实例。栈是线程私有的内存空间，用于存储局部变量和方法调用。本地方法栈是专门为使用本地库和原生方法设计的。程序计数器是线程私有的，用于存储执行线程的字节码指令。

(1)方法区存储类信息、静态变量和常量。它类似于永久代，但自Java8开始，永久代被移除，方法区的实现依赖于本地内存。由于方法区中的数据对所有线程可见，因此其读写操作需要确保线程安全。

(2)堆是JVM内存管理的核心区域，用于存储所有对象实例及数组。堆被进一步分为新生代和老年代。新生代主要存放新创建的对象，而老年代则存放长期存活的对象。堆的容量大小对于垃圾回收效率有重要影响，需要根据应用需求和服务器资源合理配置。

(3)栈用于存储局部变量、方法参数和返回值等。栈内存大小通常固定，因此容易发生栈溢出错误。每个线程都有自己的栈，栈的隔离性保证了线程间的安全性。本地方法栈用于存储与本地库交互时的信息，类似于栈但专门为本地方法调用而设计。程序计数器记录了线程当前执行的指令地址，是线程私有的，不涉及内存回收问题。

第三章新生代（YoungGeneration）垃圾回收

(1)新生代是JVM堆内存的一部分，主要存放新创建的对象。由于新生代中的对象生命周期通常较短，因此采用复制算法进行垃圾回收。这种算法将新生代分为两个半区，每次只使用其中一个半区进行对象分配。当这个半区快满时，触发MinorGC，将存活的对象复制到另一个半区，同时清理掉旧半区中的垃圾对象。

(2)在MinorGC过程中，SurvivorRatio（存活者比例）和TargetSurvivorRatio（目标存活者比例）是两个重要的参数。SurvivorRatio决定了两个Survivor区的比例，通常设置为8:1或2:1。TargetSurvivorRatio用于控制MinorGC后Survivor区的使用率，其值通常设置为60%或70%。这两个参数的设置对垃圾回收效率和内存使用有重要影响。

(3)新生代中的垃圾回收策略还包括垃圾回收器选择和垃圾回收策略优化。目前，JVM提供了多种垃圾回收器，如SerialGC、ParallelGC、ConcurrentMarkSweep(CMS)GC和Garbage-First(G1)GC等。选择合适的垃圾回收器对于提高应用性能至关重要。同时，针对不同场景，可以通过调整JVM参数，如新生代大小、垃圾回收器启动阈值等，来优化垃圾回收策略，从而提高系统稳定性和响应速度。

第四章老年代（OldGeneration）垃圾回收

(1)老年代是JVM堆内存的另一部分，主要用