JVM内存模型与垃圾回收

本篇就总结性的描述下JVM的内存模型与垃圾回收相关的知识。

内存模型

JVM内存模型与垃圾回收

各部分的功能

栈里面存放的是基本的数据类型和引用,而堆里面则是存放各种对象实例的。

栈区

线程私有,生命周期与线程相同。每个方法执行的时候都会创建一个栈帧(stack frame)用于存放 局部变量表、操作栈、动态链接、方法出口。

栈存储了处理逻辑。

栈保存了上下文的信息,因此只能向上增长

存放对象实例,所有的对象的内存都在这里分配。垃圾回收主要就是作用于这里的。

堆存储了具体的数据,堆是动态分配。

程序计数器

这里记录了线程执行的字节码的行号,在分支、循环、跳转、异常、线程恢复等都依赖这个计数器。

方法区

类型信息、字段信息、方法信息、其他信息

总结

名称 特征 作用 配置 异常
栈区 线程私有,使用一段连续的内存空间 存放局部变量表、操作栈、动态链接、方法出口 -XSs StackOverflowError OutOfMemoryError
线程共享,生命周期与虚拟机相同 保存对象实例 -Xms -Xmx -Xmn OutOfMemoryError
程序计数器 线程私有、占用内存小 字节码行号
方法区 线程共享 存储类加载信息、常量、静态变量等 -XX:PermSize -XX:MaxPermSize OutOfMemoryError


垃圾回收

可达性分析判断对象可以回收的情况:

  • 显示的把某个引用置位NULL或者指向别的对象
  • 局部引用指向的对象
  • 弱引用关联的对象

垃圾回收的方法

Mark-Sweep标记-清除算法

这种方法优点就是减少停顿时间,但是缺点是会造成内存碎片

Copying复制算法

这种方法不涉及到对象的删除,只是把可用的对象从一个地方拷贝到另一个地方,因此适合大量对象回收的场景,比如新生代的回收。

Mark-Compact标记-整理算法

这种方法可以解决内存碎片问题,但是会增加停顿时间。

Generational Collection 分代收集

把JVM分成不同的区域。每种区域使用不同的垃圾回收方法。

总结

名称 特征 回收算法 优缺点  
新生代(Young Generation) 用于存放新创建的对象,采用复制回收方法

minor GC

如果在s0和s1之间复制一定次数后,转移到年老代中。这里的垃圾回收叫做;

这种方法不涉及到对象的删除,只是把可用的对象从一个地方拷贝到另一个地方,因此适合大量对象回收的场景,比如新生代的回收。

 
年老代(Old Generation) 这些对象垃圾回收的频率较低,采用的标记整理方法 这里的垃圾回收叫做 major GC 这种方法可以解决内存碎片问题,但是会增加停顿时间。  
永久代(Permanent Generation) 存放Java本身的一些数据,当类不再使用时,也会被回收

标记-清除算法

这种方法优点就是减少停顿时间,但是缺点是会造成内存碎片