4.JVM-垃圾回收介绍

news2025/3/19 3:19:30

记录个人学习中记录笔记，如有错误请您指正，谢谢🙏

垃圾回收器发展史

传统垃圾回收: 分代回收不同代有不同的垃圾回收机制

保底

标记清除算法

垃圾识别算法

引用计数法

缺陷:下图2 出现循环引用无法解决

可达性分析

大部分(Java,python,go等)都在用这种方式

常见的根对象(GCRoots):

方法区中的常量引用的对象
方法区中的类静态属性引用的对象
本地方法栈中JNI的引用的对象
虚拟机栈(栈帧中的本地变量表)中引用的对象

垃圾清除算法

标记-清除法 (基本不用)

问题: 容易产生无法使用的内存碎片

比如标记可用块每块2MB,实际使用1.9MB,剩余0.1MB就是内存碎片,无法处理

复制法 (适合新生代)

问题:浪费内存空间

存货对象少垃圾对象多的前提下效果好

标记-压缩算法 (适合老年代)

问题:速度慢

三种清除方法比较

新生代垃圾回收器

GC日志内容

/**
 *  jdk17: -Xlog:gc*=info:stdout:time,uptime,level,tags
 *  jdk8:
 *  -Xmx20M
 * -Xmn10M
 * -XX:+PrintGCDetails
 * -XX:+UseSerialGC
 * -XX:+PrintGCTimeStamps
 *  -XX:+PrintGCDateStamps   # 绝对时间
 * -XX:SurvivorRatio=8
 */
public class GC_Serial {
    /*
      -Xmx20M
      -Xmn10M
      -XX:+PrintGCDetails
     -XX:+UseSerialGC
     -XX:+PrintGCTimeStamps
      -XX:SurvivorRatio=8
     */

    private static final int size = 1024 * 256;
    public static void main(String[] args) {
//        System.gc();
        for (int i = 0; i < 30; i++) {
            byte[] date = new byte[size];
        }
    }
    /**
     * Allocation Failure:  // 分配内存失败
     * metadata space exhausted:  // 元数据空间耗尽
     * system.gc() invoked:  // 调用了System.gc() => full gc
     */
    /**
     * 各种垃圾回收器常见的类型：
     * serial => DefNew
     * parNew => ParNew
     * Parallel => PSYoungGen
     * Parallel Old => ParoldGen
     */


}

def new generation:新生代
tenured generation:老年代
metaspace:元空间
- committed:下次分配可以分配多大空间
- reserved:最大可用空间多大

0.709: [GC (Allocation Failure) 0.709: [DefNew: 8153K->731K(9216K), 0.0017122 secs] 8153K->731K(19456K), 0.0018048 secs] [Times: user=0.00 sys=0.00, real=0.00 secs] 
Heap
 def new generation   total 9216K, used 3021K [0x00000000fec00000, 0x00000000ff600000, 0x00000000ff600000)
  eden space 8192K,  27% used [0x00000000fec00000, 0x00000000fee3c460, 0x00000000ff400000)
  from space 1024K,  71% used [0x00000000ff500000, 0x00000000ff5b6fc8, 0x00000000ff600000)
  to   space 1024K,   0% used [0x00000000ff400000, 0x00000000ff400000, 0x00000000ff500000)
 tenured generation   total 10240K, used 0K [0x00000000ff600000, 0x0000000100000000, 0x0000000100000000)
   the space 10240K,   0% used [0x00000000ff600000, 0x00000000ff600000, 0x00000000ff600200, 0x0000000100000000)
 Metaspace       used 3226K, capacity 4486K, committed 4864K, reserved 1056768K
  class space    used 332K, capacity 386K, committed 512K, reserved 1048576K

Serial串行回收器-最基本的垃圾回收器

新生代 SerialNew 老年代 SerialOld
新生代使用<font style="background-color:#FBDE28;">复制算法</font> 老年代采用 <font style="background-color:#FBDE28;">标记压缩</font>

测试代码


    /*
      -Xmx20M
      -Xmn10M
      -XX:+PrintGCDetails
     -XX:+UseSerialGC
     -XX:+PrintGCTimeStamps
      -XX:SurvivorRatio=8
     */

    private static final int size = 1024 * 256;
    public static void main(String[] args) {
//        System.gc();
        for (int i = 0; i < 30; i++) {
            byte[] date = new byte[size];
        }
    }
    /**
     * Allocation Failure:  // 分配内存失败
     * metadata space exhausted:  // 元数据空间耗尽
     * system.gc() invoked:  // 调用了System.gc() => full gc
     */
    /**
     * 各种垃圾回收器常见的类型：
     * serial => DefNew
     * parNew => ParNew
     * Parallel => PSYoungGen
     * Parallel Old => ParoldGen
     */

def new generation:新生代
tenured generation:老年代
metaspace:元空间
- committed:下次分配可以分配多大空间
- reserved:最大可用空间多大

0.709: [GC (Allocation Failure) 0.709: [DefNew: 8153K->731K(9216K), 0.0017122 secs] 8153K->731K(19456K), 0.0018048 secs] [Times: user=0.00 sys=0.00, real=0.00 secs] 
Heap
 def new generation   total 9216K, used 3021K [0x00000000fec00000, 0x00000000ff600000, 0x00000000ff600000)
  eden space 8192K,  27% used [0x00000000fec00000, 0x00000000fee3c460, 0x00000000ff400000)
  from space 1024K,  71% used [0x00000000ff500000, 0x00000000ff5b6fc8, 0x00000000ff600000)
  to   space 1024K,   0% used [0x00000000ff400000, 0x00000000ff400000, 0x00000000ff500000)
 tenured generation   total 10240K, used 0K [0x00000000ff600000, 0x0000000100000000, 0x0000000100000000)
   the space 10240K,   0% used [0x00000000ff600000, 0x00000000ff600000, 0x00000000ff600200, 0x0000000100000000)
 Metaspace       used 3226K, capacity 4486K, committed 4864K, reserved 1056768K
  class space    used 332K, capacity 386K, committed 512K, reserved 1048576K

ParNew回收器

只能在新生代使用，一般配合老年代 CMS 回收器，比Serial多了并行回收

测试代码

   /*
      -Xmx20M
      -Xmn10M
      -XX:+PrintGCDetails
     -XX:+UseParNew
     -XX:+PrintGCTimeStamps
      -XX:SurvivorRatio=8
     */

    private static final int size = 1024 * 256;
    public static void main(String[] args) {
//        System.gc();
        for (int i = 0; i < 30; i++) {
            byte[] date = new byte[size];
        }
    }
    /**
     * Allocation Failure:  // 分配内存失败
     * metadata space exhausted:  // 元数据空间耗尽
     * system.gc() invoked:  // 调用了System.gc() => full gc
     */
    /**
     * 各种垃圾回收器常见的类型：
     * serial => DefNew
     * parNew => ParNew
     * Parallel => PSYoungGen
     * Parallel Old => ParoldGen
     */