学到便秘之 JVM

桃扇骨 2022-05-31 23:39 384阅读 0赞

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[JVM官方文档01][JVM_01]

[JVM官方文档02][JVM_02]

# 1 概述 #

## 1.1 操作系统是啥 ##

**操作系统(Operating System)**是计算机系统中的一个系统软件，负责组织和管理计算机的软硬件资源，是资源的管理者。主要功能有进程线程管理，存储管理，文件管理，I/O设备管理和用户接口。

**硬件资源：**CPU，存储器，设备（I/O设备，时钟，网卡等）

**软件资源：**磁盘上的文件，各类管理信息等

**跨平台：**即不依赖于操作系统，也不依赖于硬件环境。一个操作系统下开发的应用，放到另一个操作系统下依然可以运行。

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3d5ZHlkMTEw_size_16_color_FFFFFF_t_70][]

## 1.2 JVM是啥 ##

**JVM(Java Virtual Machine)**实质上也是一个计算机系统软件，是基于物理机所安装的操作系统上又虚拟出来的一个子操作系统，是资源的管理者，不同平台有不同的版本。

## 1.3 JVM嘎哈的 ##

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3d5ZHlkMTEw_size_16_color_FFFFFF_t_70 1][]

在不同平台下安装对应的JVM，就可以运行字节码文件。不同平台下编译生成的字节码是一样的，但由JVM解释生成的机器码是不一样的。所以说，跨平台的是Java程序，而不是JVM。

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3d5ZHlkMTEw_size_16_color_FFFFFF_t_70 2][]

**小实践**

Java源程序——编译——>.class字节码文件

命令：javac xxx.java

![20190102153131483.png][]

.class字节码文件——JVM的Java解析器——>特定平台下的机器码

命令：java xxx

![20190102153210849.png][]

## 1.4 JVM的生命周期 ##

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3d5ZHlkMTEw_size_16_color_FFFFFF_t_70 3][]

main()方法是程序的起点，它被执行的线程初始化为程序的**初始线程**（不是守护线程）。程序中其他的线程都由它来启动。

Java中的线程分为两种

**守护线程（daemon /'diːmən/）**：JVM自己使用的线程。比如负责垃圾收集的线程。

**普通线程（non-daemon）**

![20190102160355519.png][]

## 1.5 JVM中使用的数据类型 ##

### 1.5.1 原始数据类型（primitive types） ###

**数据类型**

> 整数型：byte，short，int，long
> 
> 浮点型：float，double

**字符类型：**char

**布尔类型：**boolean

![20190102164828878.png][]

**取值范围**

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3d5ZHlkMTEw_size_16_color_FFFFFF_t_70 4][]

存放整数的存储单元中，最左边一位是符号位，0表示数值为正，1表示数值为负

计算机使用补码来存放二进制数

正数：补码=原码

负数：补码=除符号位，其它每位取反，末位+1

![20190102164710677.png][]

### 1.5.2 引用数据类型（reference type） ###

数组（array），类（class），接口（interface）

用来引用被动态创建的对象。当引用类型引用null时，表示没有引用任何对象

# 2 Java虚拟机内存划分 #

## 2.1 Java虚拟机内存区域 ##

![SouthEast][]

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3d5ZHlkMTEw_size_16_color_FFFFFF_t_70 5][]

## 2.2 程序计数器Program Counter Register ##

先穿插一些计算机组成原理的知识

![20190102174412514.png][]

**CPU控制器的简化模型**

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3d5ZHlkMTEw_size_16_color_FFFFFF_t_70 6][]

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3d5ZHlkMTEw_size_16_color_FFFFFF_t_70 7][]

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3d5ZHlkMTEw_size_16_color_FFFFFF_t_70 8][]

JVM 中的 PC 是正在执行的字节码指令的地址，而 CPU 的 PC 寄存器指向的是下一条指令的地址。

PC 属于线程私有的，不可共享，否则会导致计数混乱，无法准确的执行当前线程需要执行的语句。

## **2.3 Java虚拟机栈（Java Virtual Machine Stacks）** ##

![20190102103842509.png][]

虚拟机栈中的元素为栈帧（Stack Frame），栈帧用来来存储局部变量表、操作栈、动态链接、方法出口等信息。Java中每个方法从调用直至执行完成的过程，都对应着一个栈帧在虚拟机栈中出栈和入栈的过程。

![20190103150621920.png][]

如果线程请求的栈深度 > 虚拟机所允许的深度，将抛出 StackOverflowError 异常，如方法递归会出现栈内存溢出。可以通过配置参数值来调整栈内存大小。

如果虚拟机栈可以动态扩展，但扩展时无法申请到足够的内存，将抛出 OutOfMemoryError 异常

## **2.4 本地方法栈（Native Method Stack）** ##

本地方法栈用来执行本地方法，抛出异常情况与虚拟机栈一样，调用本地方法不会在 Java 虚拟机栈创建栈帧，而是通过动态链接直接调用方法。

本地方法可以用各种编程语言来实现。好比在 Java 程序中调用 C 语言编写的本地方法。

## **2.5 堆（Heap）** ##

堆是 JVM 中内存最大的一块区域，被所有线程共享。Java堆用来存储对象实例，是垃圾收集器管理的主要区域。由于现代垃圾收集齐采用的是分代收集算法，所以 Java 堆也分为新生代和老年代。

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3d5ZHlkMTEw_size_16_color_FFFFFF_t_70 9][]

![20190103175919253.png][]

## 2.6 方法区（Method Area） ##

![20190102103956260.png][]

方法区与java堆一样，是各个线程共享的内存区域，用于存储已被虚拟机加载的类信息、常量、静态变量、class 文件等数据。GC也会对该区域进行回收，如常量池的清理。

运行时常量池（Runtime Constant Pool）是方法区的一部分,用于存放编译器生成的各种字面量和符号引用，这部分内容将在类加载后进入方法区的常量池中存放。

当常量池无法再申请到内存时会抛出OutOfMemoryError异常。

**延伸：**

**`String s = new String("xyz"); 在运行时涉及几个实例`？**

`两个，一个是字符串字面量"xyz"所对应的，驻留（intern）在一个全局共享的字符串常量池中的实例，另一个是通过new String(String)创建并初始化的，内容与"xyz"相同的实例。`

对于**HotSpot虚拟机**来说，方法区是用“永久代”来实现的。因为容易遇到内存溢出问题。字符串常量池在JDK1.7之前是存在于方法区的。自JDK1.7开始，永久代中的字符串常量池被移到堆中，而元信息则被移到本地内存中的“元空间（Metaspace）”中，并且会被垃圾回收机制回收。

# ![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3d5ZHlkMTEw_size_16_color_FFFFFF_t_70 10][] #

# 3 JVM类加载机制 #

## 3.1 热身 ##

JVM 把描述类的数据从 Class 文件加载到内存，并对数据进行校验，转换解析和初始化，最终形成可被虚拟机直接使用的 Java 类型。类 Class 只有被加载到 JVM 后才能运行。

Java语言里，类型的加载，连接和初始化都是在程序运行期间完成的。

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3d5ZHlkMTEw_size_16_color_FFFFFF_t_70 11][]

**不同于C语言程序执行过程**

![20190107165950957.png][]

## 3.2 类的生命周期 ##

![20190107170730994.png][]

加载，验证，准备，初始化和卸载的顺序是确定的，解析阶段不一定。

### 3.2.1 加载 ###

类加载器本身也是一个类，其实质是把类文件从硬盘读取到内存。

（1）通过类的全限定类名来获取该类的二进制字节码

（2）将该字节码的静态存储结构转为方法区运行时的数据结构

（3）在 Java 堆中为该类生成一个 Class 对象

###  ###

加载的过程由类加载器来完成，即由 ClassLoader 和它的子类来实现。

**类的加载方式：**隐式加载与显示加载

> **隐式加载：**使用new等方式创建对象时，会隐式地调用类的加载器把对应的类加载到JVM
> 
> **显示加载：**直接调用class.forName()来把所需的类加载到JVM

Java语言中，类的加载是动态的，程序启动时，只把需要的类加载到 JVM，至于其他类，在需要时才加载

Java语言中，类分成3种：系统类，扩展类和自定义类。且分别对应不同类型的加载器。

### 3.2.2 验证 ###

**虚拟机规范：**验证输入的字节流是否符合Class文件的存储格式，否则抛出java.lang.VerifyError异常。

**文件格式验证：**验证字节流是否符合Class文件格式的规范，且能被当前版本的虚拟机处理。经过该阶段的验证，字节流进入内存的方法区进行存储。

**元数据验证：**对类的元数据信息进行语义校验，保证不存在不符合Java语言规范的元数据信息。

**字节码验证：**进行数据流和控制流分析，对类的方法体进行校验分析，防止伤害产生伤害虚拟机安全的行为。

**符号引用验证：**对常量池中各种符号引用的信息进行匹配性的校验。

### 3.2.3 准备 ###

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### 3.2.4 解析 ###

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3d5ZHlkMTEw_size_16_color_FFFFFF_t_70 12][]

直接引用：如类 A 引用类 B，在编译时 A 无法获取 B 的内存地址，因此用 B 类名符号来代替，解析时把 B 类符号替换成 B 类的内存地址

### 3.2.5 初始化 ###

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3d5ZHlkMTEw_size_16_color_FFFFFF_t_70 13][]

**下面情况必须立即对类进行“初始化”**

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3d5ZHlkMTEw_size_16_color_FFFFFF_t_70 14][]

**延伸：**

**（1）**运行一个Java程序时，JVM会为该程序创建一个进程，并为该进程分配一个唯一标识及进程控制块PCB，同时也会分配一块虚拟的内存地址空间。

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3d5ZHlkMTEw_size_16_color_FFFFFF_t_70 15][]

**（2）**类加载器Class Loader加载java程序类文件到方法区。方法区存放加载过的类的基本信息、常量、静态变量等。方法区是线程共享的。

**（3）**类加载完成后，主线程运行static main（）时在虚拟机栈中建栈帧，压栈。

**（4）**执行到new Object（）时，在堆heap区为对象分配地址空间，然后执行类的构造函数初始化。

## 3.3 **类加载器** ##

> **ExtClassLoader：**负责加载扩展类。
> 
> ![20190111173340808.png][]
> 
> **AppClassLoader：**负责加载应用类。
> 
> ![20190111173352829.png][]
> 
> **Bootstrap Loader：**负责加载系统类，加载用户写的类。
> 
> ![20190111173225574.png][]
> 
> **用户自定义类加载器：**java.lang.ClassLoader 的子类，用户可以定制类的加载方式。每一个类都包含了加载它的ClassLoader的一个引用——getClassLoader()。若返回null，证明加载它的是根加载器Bootstrap。

**类加载器的加载顺序**

![20190128172351697.png][]

**类加载器加载Class的过程**

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3d5ZHlkMTEw_size_16_color_FFFFFF_t_70 16][]

**什么是双亲委派模型？**

当一个类加载器收到一个类加载的请求后，它不会尝试自己去加载，而是将这个请求委派给父类加载器去加载。父类加载器加载不了，子类加载器才会尝试去加载。

**为什么需要双亲委派模型？**

为了防止出现多个相同的字节码，如 String 类，如果每个加载器都能加载，就会产生多个 String 类了，无法保证类的唯一性，所以 String 类不允许被继承。

**怎样打破双亲委派模型？**

自定义类加载器，继承 ClassLoader。

# 4 对象已死吗？ #

堆里存放着Java世界中几乎所有的对象实例，垃圾收集器在对堆进行回收前，要确定哪些对象还活着，哪些已经死了。

![20190109114155745.png][]

## 4.1 引用计数法 ##

给对象加一个引用计数器，每当有一个地方引用它时，计数器值就+1,；

当引用失效时，计数器值就-1；

任何时候计数器为0的对象就是不可能被使用的。

缺点：无法解决循环引用的问题，如：A，B互相引用，但 A，B 都没有存活了。

**例子**

public class ReferenceCountingGC {
    	
    	public Object instance = null;
    	
    	private static final int _1MB = 1024*1024;
    	
    	//这个成员属性的唯一意义就是占点内存，以便能在GC日志中看清楚是否被回收过
    	private byte[] bigSize = new byte[2 * _1MB];
    	
    	public static void testGC() {
    		ReferenceCountingGC obj1 = new ReferenceCountingGC();
    		ReferenceCountingGC obj2 = new ReferenceCountingGC();
    		
    		//相互引用，计数器各为1
    		obj1.instance = obj2;
    		obj2.instance = obj1;
    		
    		obj1 = null;
    		obj2 = null;
    		
    		//结果是JVM并没有因为它们互相引用就不回收了
    		//所以JVM不是通过引用计数算法来判断对象是否存活
    		System.gc();
    	}
    	
    	public static void main(String[] args) {
    		testGC();
    	}
    }

\-XX:+PrintGC 输出GC日志  
\-XX:+PrintHeapAtGC 在进行GC的前后打印出堆的信息  
\-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GC的时间戳（以日期的形式，2013-05-04T21:53:59.234+0800）  
\-Xloggc:../logs/gc.log 日志文件的输出路径

使用eclipse控制台打印GC日志，

![20190109105125494.png][]

![20190109111404509.png][]

**控制台输出日志：**

\[GC (System.gc()) \[PSYoungGen: 6092K->616K(38400K)\] 6092K->624K(125952K), 0.0011515 secs（回收时间）\]  
\[Full GC (System.gc()) \[PSYoungGen: 616K->0K(38400K)\] \[ParOldGen: 8K->510K(87552K)\] 624K->510K(125952K), \[Metaspace: 2542K->2542K(1056768K)\], 0.0049943 secs\]

**GC日志说明：**  
GC打印时间: \[垃圾回收类型回收时间: \[收集器名称: 年轻代回收前占用大小->年轻代回收后占用大小(年轻代当前容量),  
年轻代局部GC时JVM暂停处理的时间\] 堆空间GC前占用的空间->堆空间GC后占用的空间(堆空间当前容量)  
,GC过程中JVM暂停处理的时间\]。  
垃圾回收类型：分为GC和Full GC.  
GC一般为堆空间某个区发生了垃圾回收，  
Full GC基本都是整个堆空间及持久代发生了垃圾回收  
PSYoungGen：年轻代（新生代）发生了GC  
ParOldGen：老年代发生了GC

PSYoungGen: 6092K（年轻代垃圾回收前的大小）->616K（年轻代垃圾回收以后的大小）(38400K)（年轻代的总大小）

由此可知，JVM并没有因为两个对象相互引用就不回收它们，也从侧面说明 JVM 不是通过引用计数算法来判断对象是否活着。

## 4.2 可达性分析法（根搜索法） ##

![20190109112618919.png][]

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3d5ZHlkMTEw_size_16_color_FFFFFF_t_70 17][]

在Java语言中，可作为GC Roots的对象包括下面几种：

![20190109113620218.png][]

## 4.3 引用 ##

### 4.3.1 强引用（Strong Reference） ###

Object obj = new Object();

只要强引用还存在，垃圾收集器永远不会回收掉被引用的对象

### 4.3.2 软引用 ###

还有用，但非必需的对象。在内存溢出之前进行回收

Object obj = new Object();

SoftReference<Object> sf = new SoftReference<Object>(obj);

obj = null;

sf.get(); //sf是obj的软引用，调用get可以获取到该对象

![20190111135826978.png][]

### 4.3.3 弱引用 ###

非必需对象，强度比软引用更弱。

当垃圾收集器工作时，无论当前内存是否足够，都会回收掉只被弱引用关联的对象。

Object obj = new Object();

WeakReference<Object> wf = new WeakReference<Object>(obj);

obj = null;

wf.get(); //有时候会返回null

wf.isEnQueued(); //是否为一个队列

![20190111140254872.png][]

### 4.3.4 虚引用（幽灵/幻影引用） ###

最弱的一种引用关系，无法通过虚引用来取得一个对象实例。

为一个对象设置虚引用关联的唯一目的是能在该对象被收集器回收时收到一个系统通知。

Object obj = new Object();

PhantomReference<Object> pf = new PhantomReference<Object>(obj);

obj = null;

pf.get(); //永远返回null

pf.isEnQueued();

# 5 分代垃圾回收 #

Java 的堆进行分代管理是为了方便垃圾回收

一般开发人员通过将引用对象设置为null或调用System.gc()来释放内存

分代垃圾收集器基于两个假设而创建

1. 绝大多数对象在很短时间就没用了

2. 只有少量年老对象引用年轻对象

**JVM为每个对象定义了一个对象年龄计数器。**

## 5.1 年轻代 ##

![20190111150145784.png][]

年轻代：存放新创建的对象。当对象从这块内存区域消失时，说明发生了一次Minor GC。

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3d5ZHlkMTEw_size_16_color_FFFFFF_t_70 18][]

年轻代总共有3块空间，1块为Eden（伊甸园）区，2块为Survivor区。

![20190111151113507.png][]

每发生一次 Minor GC，年龄就增加 1，达到默认的15岁后，晋升到老年代。

大对象直接进入老年代：-XX：PretenureSizeThreshold

长期存户对象进入老年代：-XX：MaxTenuringThreshold

## 5.2 老年代 ##

![20190111150303184.png][]

老年代：存活下来的年轻代对象被复制到这里。GC 发生的次数少于年轻代，对象从老年代消失，说明发生了一次 Major GC 或 Full GC。

大对象直接进入老年代，即需要大量连续内存空间的Java对象。

# 6 典型的垃圾收集算法 #

## 6.1 Mark-Sweep（标记-清除）算法 - CMS 并发收集器 ##

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3d5ZHlkMTEw_size_16_color_FFFFFF_t_70 19][]

标记阶段：利用可达性分析算法遍历堆内存，对存活的对象和垃圾对象进行标记

清除阶段：回收被标记的垃圾对象所占用的空间

优点：思想简单，容易实现

缺点：标记和清除的效率都不高，而且容易产生内存碎片。大对象容易找不到连续的空间，然后触发 GC。

## 6.2 Mark-Compact（标记-整理）算法 - Serial Old 收集器 ##

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3d5ZHlkMTEw_size_16_color_FFFFFF_t_70 20][]

利用可达性分析算法遍历堆内存，对存活的对象和垃圾对象进行标记，然后将所有存活对象都向一端移动，然后直接清理掉端边界以外的内存。

优点：不会产生内存碎片

缺点：整理内存空间耗费时间

适用存活对象多，垃圾对象少的情况

## 6.3 Copying（复制）算法 - Serial 串行收集器 ##

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3d5ZHlkMTEw_size_16_color_FFFFFF_t_70 21][]

Copying（复制）算法将可用内存按容量划分为大小相等的两块，每次只使用其中的一块。当这一块的内存用完了，就将还存活的对象复制到另外一块上，再把已使用过的内存空间一次清理掉。类似于年轻代的 Survivor0 区和 Survivor1 区。

优点：不会产生内存碎片

缺点：但是牺牲了原来的一半的内存，代价高。

适用于存活对象少的情况，即适用于年轻代区。

## 6.4 Generational Collection（分代收集）算法 ##

根据对象存活的生命周期将内存划分为若干个不同的区域。一般把Java堆分为新生代和老年代。

新生代中，每次垃圾收集都发现有大批对象死去，只有少量存活，选用复制算法。

老年代中，对象存活率高，没有额外空间进行分配担保，使用“标记 - 清除”或“标记 - 整理”算法来进行回收。

# 7 垃圾收集器 #

## 7.1 前提知识 ##

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3d5ZHlkMTEw_size_16_color_FFFFFF_t_70 22][]

串行收集器 Serial：Serial，Serial Old

并行收集器 Paraller：Paraller Scavenge，Paraller Old，吞吐量高

并发收集器：CMS，G1，停顿时间少

> 停顿时间：停止用户线程，进行垃圾回收的时间。XX:MaxGCPauseMillis
> 
> 吞吐量：花在垃圾收集的时间和花在应用时间的占比。XX:GCTimeRatio

## 7.2 串行收集器 ##

### 7.2.1 Serial/Serial Old收集器 ###

![20190111164528893.png][]

### 7.2.2 ParNew收集器（默认收集年轻代） ###

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3d5ZHlkMTEw_size_16_color_FFFFFF_t_70 23][]

## 7.3 并行收集器 ##

### 7.3.1 Parallel Scavenge收集器（吞吐量高） ###

![20190111164624977.png][]

### 7.3.2 Parallel Old收集器 ###

![20190111164733687.png][]

## 7.4 并发收集器 ##

### 7.4.1 CMS（标记-清除） ###

CMS（Current Mark Sweep） 是一种并发收集器，采用 Msrk - Sweep 算法，以获取最小停顿时间为目的。用户线程和 GC 线程可以并发执行，用户端感受不到明显的停顿。

适用场景：对响应时间有很高要求的应用和网站，如高并发项目，电商项目

CMS 的垃圾回收过程

（1）初始标记（STW），需要停止用户线程

> 扫描年轻代和老年代，通过可达性分析法标记出 GC ROOTS 直接关联的存活对象，标记出年轻代存活对象引用到老年代的对象。目的：减少用户停顿时间。
> 
> ![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3d5ZHlkMTEw_size_16_color_FFFFFF_t_70 24][]

2 并发标记，跟用户线程并行

> 标记出所有的可达对象
> 
> ![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3d5ZHlkMTEw_size_16_color_FFFFFF_t_70 25][]

3 并发预清理，跟用户线程并行，目的：减少下一步的用户线程停顿时间

> 标记出由新生代晋升到老年代的对象，标记出新分配到老年代的对象，标记出并发阶段被修改的对象

4 重新标记（STW），需要停止用户线程

5 并发清理

6 重置

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3d5ZHlkMTEw_size_16_color_FFFFFF_t_70 26][]

### 7.4.2 iCMS ###

适用于单核或者双核

垃圾回收时间较长时，把一次的活分成多次去干

### 7.4.3 G1收集器（标记-整理，复制） ###

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3d5ZHlkMTEw_size_16_color_FFFFFF_t_70 27][]

把内存分成一小块一小块

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3d5ZHlkMTEw_size_16_color_FFFFFF_t_70 28][]

**CMS 与 G1 的区别？**

（1）G1 回收后不会产生内存碎片，CMS 采用的标记-清除法，会造成内存碎片；

（2）G1 将内存划分为一个个固定大小的区域，每个区域可以是年轻代，也可以是老年代，内存的回收以区域作为基本单位；

（3）G1 软实时，用户可以指定垃圾回收的时限，但 G1 不保证每次都可以在这个时限内完成垃圾回收。

## 7.5 总结 ##

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3d5ZHlkMTEw_size_16_color_FFFFFF_t_70 29][]

7.6 如何选择垃圾收集器

![20190222160010976.png][]

![20190222160056544.png][]

双十一的时候，大量用户通过淘宝网进行购物，淘宝后台系统承受着极大用户购买商品的点击压力。而淘宝的后台系统有大部分代码是采用Java编写的，为了提高Java在服务器端的工作效率，需要对JVM垃圾回收机制进行改进，确保垃圾回收机制不影响程序的正常运行。

![20190111170813174.png][]

# 8 JVM GC 调优 #

查看线上的 JDK 配置

java -XX:+PrintFlagsFinal -version | grep :

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3d5ZHlkMTEw_size_16_color_FFFFFF_t_70 30][]

垃圾回收器为并行收集器

## 8.1 配置打印日志的参数 ##

vi catalina.sh，添加

JAVA_OPTS="$JAVA_OPTS -XX:+PrintGCDetails -XX:+PrintGCTimeStamps -XX:+PrintGCDateStamps -Xloggc:$CATALINA_HOME/logs/gc.log"

sz /logs/gc.log

## 8.2 GC 日志分析工具 ##

[在线工具][Link 1]

[GCViewer][]

[2019010213442622.png]: /images/20220601/1d87ade5b26346e5b284657e1625048e.png
[JVM_01]: https://docs.oracle.com/javase/specs/index.html
[JVM_02]: https://docs.oracle.com/en/java/javase/11/vm/index.html
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3d5ZHlkMTEw_size_16_color_FFFFFF_t_70]: /images/20220601/a76145cb66e4498ca25abb0548f59d79.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3d5ZHlkMTEw_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]: /images/20220601/72a6f5b3b60046149ed1953fe2c44661.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3d5ZHlkMTEw_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]: /images/20220601/c69c731e90fe49778bba64f8e2a4a5e4.png
[20190102153131483.png]: /images/20220601/17d880a5fc774220ba34b8ee78bcb82c.png
[20190102153210849.png]: /images/20220601/9b79822b659c447eb17cfd48657af3c5.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3d5ZHlkMTEw_size_16_color_FFFFFF_t_70 3]: /images/20220601/d7530ff1916146df97b6c8074807053a.png
[20190102160355519.png]: /images/20220601/ae52393598cf45f7bd961bf2a1274486.png
[20190102164828878.png]: /images/20220601/e9259272717a422690ee86e2e6c523bc.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3d5ZHlkMTEw_size_16_color_FFFFFF_t_70 4]: /images/20220601/e75eb349f98248748aea3a19e9aa9580.png
[20190102164710677.png]: /images/20220601/c4136071db39454ab209919c246fded9.png
[SouthEast]: /images/20220601/672bbb6b945c4147adfba34bb1196aef.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3d5ZHlkMTEw_size_16_color_FFFFFF_t_70 5]: /images/20220601/f708c8ba3a53466aa5c77c819daca48a.png
[20190102174412514.png]: /images/20220601/3ab903f23ade439ea529543052a7b830.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3d5ZHlkMTEw_size_16_color_FFFFFF_t_70 6]: /images/20220601/f6589e23c8fb44418522ef88b1bf5117.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3d5ZHlkMTEw_size_16_color_FFFFFF_t_70 7]: /images/20220601/234a65b952664d8f9d2d3650b27b3f76.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3d5ZHlkMTEw_size_16_color_FFFFFF_t_70 8]: /images/20220601/6fff6221ef8b46a3b38bf109795f04e3.png
[20190102103842509.png]: /images/20220601/e6d45f7aa86a42c7b519754cac85fc8d.png
[20190103150621920.png]: /images/20220601/7fe3822641014d67bf0e5f0b7853b645.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3d5ZHlkMTEw_size_16_color_FFFFFF_t_70 9]: /images/20220601/52ae8151e48748528bf2de2fb6ca8d43.png
[20190103175919253.png]: /images/20220601/63cb29bc415e47b3b9492f4044e6f525.png
[20190102103956260.png]: /images/20220601/c254186d7e4e4043a77c817e936f054d.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3d5ZHlkMTEw_size_16_color_FFFFFF_t_70 10]: /images/20220601/0abdf88697ec462e82f4754d1fc62454.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3d5ZHlkMTEw_size_16_color_FFFFFF_t_70 11]: /images/20220601/8471fd3ee2f54ae2ae715918c51e893d.png
[20190107165950957.png]: /images/20220601/fb0b791545f94d90b32e1407716b1a6d.png
[20190107170730994.png]: /images/20220601/368159ce07604a4a82beaa4e2b43470c.png
[20190107173910145.png]: /images/20220601/d124097712254b32bdddd4f4eca728ff.png
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[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3d5ZHlkMTEw_size_16_color_FFFFFF_t_70 13]: /images/20220601/a84ae52ac3694b4e8c08e9c125bc5d16.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3d5ZHlkMTEw_size_16_color_FFFFFF_t_70 14]: /images/20220601/89d4146943bc4f8a8d16f07d182ff7a6.png
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[20190111173340808.png]: /images/20220601/f4c7eccfe1cf4013ba4c250a48cc96f1.png
[20190111173352829.png]: /images/20220601/53b956d37a164c86b3369aeaff9df5ea.png
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[20190222160010976.png]: /images/20220601/0d68100426ae443985ce57931fefdcff.png
[20190222160056544.png]: /images/20220601/7be9c345f6f4409886c84b762fd836f8.png
[20190111170813174.png]: /images/20220601/3629b713f06f4691ad2d7bf7543e1902.png
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[Link 1]: https://gceasy.io/
[GCViewer]: https://github.com/chewiebug/GCViewer