JVM: GC过程总结(minor GC 和 Full GC)

2024-02-08 10:38
文章标签 java jvm 总结 过程 gc minor full

本文主要是介绍JVM: GC过程总结(minor GC 和 Full GC),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!

一 minorGC 和 Full GC区别

  • 新生代 GC(Minor GC):指发生新生代的的垃圾收集动作,Minor GC 非常频繁,回收速度一般也比较快。

  • 老年代 GC(Major GC/Full GC):指发生在老年代的 GC,出现了 Major GC 经常会伴随至少一次的 Minor GC(并非绝对),Major GC 的速度一般会比 Minor GC 的慢 10 倍以上。

二 minorGC过程详解

1 在初始阶段,新创建的对象被分配到Eden区,survivor的两块空间都为空。
在这里插入图片描述
2 当Eden区满了的时候,minor garbage 被触发 。
在这里插入图片描述
3 经过扫描与标记,存活的对象被复制到S0,不存活的对象被回收, 并且存活的对象年龄都增大一岁。
在这里插入图片描述
4 在下一次的Minor GC中,Eden区的情况和上面一致,没有引用的对象被回收,存活的对象被复制到survivor区。当Eden 和 s0区空间满了,S0的所有的数据都被复制到S1,需要注意的是,在上次minor GC过程中移动到S0中的两个对象在复制到S1后其年龄要加1。此时Eden区S0区被清空,所有存活的数据都复制到了S1区,并且S1区存在着年龄不一样的对象,过程如下图所示:
在这里插入图片描述
5 再下一次MinorGC则重复这个过程,这一次survivor的两个区对换,存活的对象被复制到S0,存活的对象年龄加1,Eden区和另一个survivor区被清空。
在这里插入图片描述
6 再经过几次Minor GC之后,当存活对象的年龄达到一个阈值之后(-XX:MaxTenuringThreshold默认是15),就会被从年轻代Promotion到老年代。
在这里插入图片描述

7 随着MinorGC一次又一次的进行,不断会有新的对象被promote到老年代。
在这里插入图片描述

8 上面基本上覆盖了整个年轻代所有的回收过程。最终,MajorGC将会在老年代发生,老年代的空间将会被清除和压缩(标记-清除或者标记整理)。
在这里插入图片描述
从上面的过程可以看出,Eden区是连续的空间,且Survivor总有一个为空。经过一次GC和复制,一个Survivor中保存着当前还活着的对象,而Eden区和另一个Survivor区的内容都不再需要了,可以直接清空,到下一次GC时,两个Survivor的角色再互换。因此,这种方式分配内存和清理内存的效率都极高,这种垃圾回收的方式就是著名的“停止-复制(Stop-and-copy)”清理法(将Eden区和一个Survivor中仍然存活的对象拷贝到另一个Survivor中),这不代表着停止复制清理法很高效,其实,它也只在这种情况下(基于大部分对象存活周期很短的事实)高效,如果在老年代采用停止复制,则是非常不合适的。

老年代存储的对象比年轻代多得多,而且不乏大对象,对老年代进行内存清理时,如果使用停止-复制算法,则相当低效。一般,老年代用的算法是标记-压缩算法,即:标记出仍然存活的对象(存在引用的),将所有存活的对象向一端移动,以保证内存的连续。在发生Minor GC时,虚拟机会检查每次晋升进入老年代的大小是否大于老年代的剩余空间大小,如果大于,则直接触发一次Full GC,否则,就查看是否设置了-XX:+HandlePromotionFailure(允许担保失败),如果允许,则只会进行MinorGC,此时可以容忍内存分配失败;**如果不允许,则仍然进行Full GC(**这代表着如果设置-XX:+Handle PromotionFailure,则触发MinorGC就会同时触发Full GC,哪怕老年代还有很多内存,所以,最好不要这样做)。

整体描述
大部分情况,对象都会首先在 Eden 区域分配,在一次新生代垃圾回收后,如果对象还存活,则会进入 s1(“To”),并且对象的年龄还会加 1(Eden 区->Survivor 区后对象的初始年龄变为 1),当它的年龄增加到一定程度(默认为 15 岁),就会被晋升到老年代中。对象晋升到老年代的年龄阈值,可以通过参数 -XX:MaxTenuringThreshold 来设置。经过这次GC后,Eden区和"From"区已经被清空。这个时候,“From"和"To"会交换他们的角色,也就是新的"To"就是上次GC前的“From”,新的"From"就是上次GC前的"To”。不管怎样,都会保证名为To的Survivor区域是空的。Minor GC会一直重复这样的过程,直到“To”区被填满,"To"区被填满之后,会将所有对象移动到年老代中。

三 GC触发条件

Minor GC触发条件:Eden区满时

Full GC触发条件:
(1)调用System.gc时,系统建议执行Full GC,但是不必然执行
(2)老年代空间不足
(3)方法去空间不足
(4)通过Minor GC后进入老年代的平均大小大于老年代的可用内存
(5)由Eden区、From Space区向To Space区复制时,对象大小大于To Space可用内存,则把该对象转存到老年代,且老年代的可用内存小于该对象大小。

四 对象进入老年代的四种情况

(1) 假如进行Minor GC时发现,存活的对象在ToSpace区中存不下,那么把存活的对象存入老年代
在这里插入图片描述
(2) 大对象直接进入老年代

假设新创建的对象很大,比如为5M(这个值可以通过PretenureSizeThreshold这个参数进行设置,默认3M),那么即使Eden区有足够的空间来存放,也不会存放在Eden区,而是直接存入老年代
在这里插入图片描述
(3) 长期存活的对象将进入老年代

此外,如果对象在Eden出生并且经过1次Minor GC后仍然存活,并且能被To区容纳,那么将被移动到To区,并且把对象的年龄设置为1,对象没"熬过"一次Minor GC(没有被回收,也没有因为To区没有空间而被移动到老年代中),年龄就增加一岁,当它的年龄增加到一定程度(默认15岁,配置参数-XX:MaxTenuringThreshold),就会被晋升到老年代中

(4) 动态对象年龄判定

还有一种情况,如果在From空间中,相同年龄所有对象的大小总和大于Survivor空间的一半,那么年龄大于等于该年龄的对象就会被移动到老年代,而不用等到15岁(默认):
在这里插入图片描述

5. 空间分配担保

在发生Minor GC之前,虚拟机会先检查老年代最大可用的连续空间是否大于新生代所有对象总空间,如果这个条件成立,那么Minor GC可以确保是安全的。如果不成立,则虚拟机会查看HandlerPromotionFailure这个参数设置的值(true或flase)是否允许担保失败(如果这个值为true,代表着JVM说,我允许在这种条件下尝试执行Minor GC,出了事我负责)。如果允许,那么会继续检查老年代最大可用的连续空间是否大于历次晋升到老年代对象的平均大小,如果大于,将尝试进行一次Minor GC,尽管这次Minor GC是有风险的;如果小于,或者HandlerPromotionFailure为false,那么这次Minor GC将升级为Full GC

如果老年代最大可用的连续空间大于历次晋升到老年代对象的平均大小,那么在HandlerPromotionFailure为true的情况下,可以尝试进行一次Minor GC,但这是有风险的,如果本次将要晋升到老年代的对象很多,那么Minor GC还是无法执行,此时还得改为Full GC。

注意:
JDK 6Update 24之后,只要老年代的连续空间大于新生代对象总大小或者历次晋升的平均大小就会进行minorGC,否则进行Full GC.

References

https://www.jianshu.com/p/314272e6d35b
https://blog.csdn.net/suifeng3051/article/details/48292193

版权声明:本文为博主原创文章,遵循 CC 4.0 BY-SA 版权协议,转载请附上原文出处链接和本声明。
本文链接:https://blog.csdn.net/weixin_42615068/article/details/102813947

这篇关于JVM: GC过程总结(minor GC 和 Full GC)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/690765

相关文章

Java中流式并行操作parallelStream的原理和使用方法

《Java中流式并行操作parallelStream的原理和使用方法》本文详细介绍了Java中的并行流(parallelStream)的原理、正确使用方法以及在实际业务中的应用案例,并指出在使用并行流... 目录Java中流式并行操作parallelStream0. 问题的产生1. 什么是parallelS

Java中Redisson 的原理深度解析

《Java中Redisson的原理深度解析》Redisson是一个高性能的Redis客户端,它通过将Redis数据结构映射为Java对象和分布式对象,实现了在Java应用中方便地使用Redis,本文... 目录前言一、核心设计理念二、核心架构与通信层1. 基于 Netty 的异步非阻塞通信2. 编解码器三、

SpringBoot基于注解实现数据库字段回填的完整方案

《SpringBoot基于注解实现数据库字段回填的完整方案》这篇文章主要为大家详细介绍了SpringBoot如何基于注解实现数据库字段回填的相关方法,文中的示例代码讲解详细,感兴趣的小伙伴可以了解... 目录数据库表pom.XMLRelationFieldRelationFieldMapping基础的一些代

一篇文章彻底搞懂macOS如何决定java环境

《一篇文章彻底搞懂macOS如何决定java环境》MacOS作为一个功能强大的操作系统,为开发者提供了丰富的开发工具和框架,下面:本文主要介绍macOS如何决定java环境的相关资料,文中通过代码... 目录方法一:使用 which命令方法二:使用 Java_home工具(Apple 官方推荐)那问题来了,

Java HashMap的底层实现原理深度解析

《JavaHashMap的底层实现原理深度解析》HashMap基于数组+链表+红黑树结构,通过哈希算法和扩容机制优化性能,负载因子与树化阈值平衡效率,是Java开发必备的高效数据结构,本文给大家介绍... 目录一、概述:HashMap的宏观结构二、核心数据结构解析1. 数组(桶数组)2. 链表节点(Node

Java AOP面向切面编程的概念和实现方式

《JavaAOP面向切面编程的概念和实现方式》AOP是面向切面编程,通过动态代理将横切关注点(如日志、事务)与核心业务逻辑分离,提升代码复用性和可维护性,本文给大家介绍JavaAOP面向切面编程的概... 目录一、AOP 是什么?二、AOP 的核心概念与实现方式核心概念实现方式三、Spring AOP 的关

详解SpringBoot+Ehcache使用示例

《详解SpringBoot+Ehcache使用示例》本文介绍了SpringBoot中配置Ehcache、自定义get/set方式,并实际使用缓存的过程,文中通过示例代码介绍的非常详细,对大家的学习或者... 目录摘要概念内存与磁盘持久化存储:配置灵活性:编码示例引入依赖:配置ehcache.XML文件:配置

Java 虚拟线程的创建与使用深度解析

《Java虚拟线程的创建与使用深度解析》虚拟线程是Java19中以预览特性形式引入,Java21起正式发布的轻量级线程,本文给大家介绍Java虚拟线程的创建与使用,感兴趣的朋友一起看看吧... 目录一、虚拟线程简介1.1 什么是虚拟线程?1.2 为什么需要虚拟线程?二、虚拟线程与平台线程对比代码对比示例:三

Python版本与package版本兼容性检查方法总结

《Python版本与package版本兼容性检查方法总结》:本文主要介绍Python版本与package版本兼容性检查方法的相关资料,文中提供四种检查方法,分别是pip查询、conda管理、PyP... 目录引言为什么会出现兼容性问题方法一:用 pip 官方命令查询可用版本方法二:conda 管理包环境方法

Java中的.close()举例详解

《Java中的.close()举例详解》.close()方法只适用于通过window.open()打开的弹出窗口,对于浏览器的主窗口,如果没有得到用户允许是不能关闭的,:本文主要介绍Java中的.... 目录当你遇到以下三种情况时,一定要记得使用 .close():用法作用举例如何判断代码中的 input