0
点赞
收藏
分享

微信扫一扫

JVM内存模型介绍

小a草 1天前 阅读 0
java

3ea36cf5b5d74491b31a3d3621cd9560.jpg

 

 

从jdk8开始,使用元空间替换永久代。Java的内存空间分为堆内存,方法区和栈内存。其中栈内存可以再细分为java虚拟机栈和本地方法栈,堆内存可以划分为新生代和老年代,新生代中还可以再次划分为Eden区、From Survivor区和To Survivor区。

 

其中一部分是线程共享的,包括 Java 堆和方法区;另一部分是线程私有的,包括虚拟机栈和本地方法栈,以及程序计数器这一小部分内存。

 

堆内存(Heap)

 

对于大多数应用来说,Java 堆(Java Heap)是Java 虚拟机所管理的内存中最大的一块。Java 堆是被所有线程共享的一块内存区域,在虚拟机启动时创建。

 

此内存区域的唯一目的就是存放对象实例,几乎所有的对象实例都在这里分配内存。

 

堆内存是所有线程共有的,可以分为两个部分:年轻代和老年代。

 

下图中的Perm代表的是永久代,但是注意永久代并不属于堆内存中的一部分,同时jdk1.8之后永久代已经被移除。

 

                       

 

新生代 ( Young ) 与老年代 ( Old ) 的比例的值为 1:2 ( 该值可以通过参数 –XX:NewRatio 来指定 )

 

默认的,Eden : from : to = 8 : 1 : 1 ( 可以通过参数 –XX:SurvivorRatio 来设定 ),即: Eden = 8/10 的新生代空间大小,from = to = 1/10 的新生代空间大小。

 

方法区(Method Area)

 

方法区也称"永久代",它用于存储虚拟机加载的类信息、常量、静态变量、是各个线程共享的内存区域。

 

在JDK8之前的HotSpot JVM,存放这些”永久的”的区域叫做“永久代(permanent generation)”。永久代是一片连续的堆空间,在JVM启动之前通过在命令行设置参数-XX:MaxPermSize来设定永久代最大可分配的内存空间,默认大小是64M(64位JVM默认是85M)。

 

随着JDK8的到来,JVM不再有 永久代(PermGen)。但类的元数据信息(metadata)还在,只不过不再是存储在连续的堆空间上,而是移动到叫做“Metaspace”的本地内存(Native memory。

 

方法区或永生代相关设置

 

-XX:PermSize=64MB 最小尺寸,初始分配

-XX:MaxPermSize=256MB 最大允许分配尺寸,按需分配

XX:+CMSClassUnloadingEnabled -XX:+CMSPermGenSweepingEnabled 设置垃圾不回收

默认大小

-server选项下默认MaxPermSize为64m

-client选项下默认MaxPermSize为32m

虚拟机栈(JVM Stack)

 

每当启动一个新线程时,Java虚拟机都会为它分配一个Java栈。Java栈以帧为单位保存线程的运行状态。虚拟机只会直接对Java栈执行两种操作:以帧为单位的压栈和出栈。

 

  某个线程正在执行的方法被称为该线程的当前方法,当前方法使用的栈帧称为当前帧,当前方法所属的类称为当前类,当前类的常量池称为当前常量池。在线程执行一个方法时,它会跟踪当前类和当前常量池。此外,当虚拟机遇到栈内操作指令时,它对当前帧内数据执行操作。

 

  每当线程调用一个Java方法时,虚拟机都会在该线程的Java栈中压入一个新帧。而这个新帧自然就成为了当前帧。在执行这个方法时,它使用这个帧来存储参数、局部变量、中间运算结果等数据。

 

  Java方法可以以两种方式完成。一种通过return返回的,称为正常返回;一种是通过抛出异常而异常终止的。不管以哪种方式返回,虚拟机都会将当前帧弹出Java栈然后释放掉,这样上一个方法的帧就成为当前帧了。

 

  Java帧上的所有数据都是此线程私有的。任何线程都不能访问另一个线程的栈数据,因此我们不需要考虑多线程情况下栈数据的访问同步问题。当一个线程调用一个方法时,方法的的局部变量保存在调用线程Java栈的帧中。只有一个线程能总是访问那些局部变量,即调用方法的线程。

 

本地方法栈(Native Stack)

 

本地方法栈(Native Method Stacks)与虚拟机栈所发挥的作用是非常相似的,其区别不过是虚拟机栈为虚拟机执行Java方法(也就是字节码)服务,而本地方法栈则是为虚拟机使用到的Native方法服务。

 

程序计数器(PC Register)

 

程序计数器是用于标识当前线程执行的字节码文件的行号指示器。多线程情况下,每个线程都具有各自独立的程序计数器,所以该区域是非线程共享的内存区域。

 

当执行java方法时候,计数器中保存的是字节码文件的行号;当执行Native方法时,计数器的值为空。

 

直接内存

 

直接内存并不是虚拟机内存的一部分,也不是Java虚拟机规范中定义的内存区域。jdk1.4中新加入的NIO,引入了通道与缓冲区的IO方式,它可以调用Native方法直接分配堆外内存,这个堆外内存就是本机内存,不会影响到堆内存的大小。

 

JVM内存参数设置

 

                    

 

-Xms设置堆的最小空间大小。

-Xmx设置堆的最大空间大小。

-Xmn:设置年轻代大小

-XX:NewSize设置新生代最小空间大小。

-XX:MaxNewSize设置新生代最大空间大小。

-XX:PermSize设置永久代最小空间大小。

-XX:MaxPermSize设置永久代最大空间大小。

-Xss设置每个线程的堆栈大小

-XX:+UseParallelGC:选择垃圾收集器为并行收集器。此配置仅对年轻代有效。即上述配置下,年轻代使用并发收集,而年老代仍旧使用串行收集。

-XX:ParallelGCThreads=20:配置并行收集器的线程数,即:同时多少个线程一起进行垃圾回收。此值最好配置与处理器数目相等。

典型JVM参数配置参考:

 

java-Xmx3550m-Xms3550m-Xmn2g-Xss128k

-XX:ParallelGCThreads=20

-XX:+UseConcMarkSweepGC-XX:+UseParNewGC

-Xmx3550m:设置JVM最大可用内存为3550M。

 

-Xms3550m:设置JVM促使内存为3550m。此值可以设置与-Xmx相同,以避免每次垃圾回收完成后JVM重新分配内存。

 

-Xmn2g:设置年轻代大小为2G。整个堆大小=年轻代大小+年老代大小+持久代大小。持久代一般固定大小为64m,所以增大年轻代后,将会减小年老代大小。此值对系统性能影响较大,官方推荐配置为整个堆的3/8。

 

-Xss128k:设置每个线程的堆栈大小。JDK5.0以后每个线程堆栈大小为1M,以前每个线程堆栈大小为256K。更具应用的线程所需内存大 小进行调整。在相同物理内存下,减小这个值能生成更多的线程。但是操作系统对一个进程内的线程数还是有限制的,不能无限生成,经验值在3000~5000 左右。

 

一,jdk8为什么需要使用From Survivor区和To Survivor区。

 

 HotSpot JVM把年轻代分为了三部分:1个Eden区和2个Survivor区(分别叫from和to),默认比例为8:1。

 

按照规定,新对象会首先分配在 Eden 中(如果新对象过大,会直接分配在老年代中)。在GC中,Eden 中的对象会被移动到survivor中,直至对象满足一定的年纪(定义为熬过GC的次数),会被移动到老年代。

 

基于大多数新生对象都会在GC中被收回的假设。新生代的GC 使用复制算法。在GC前To survivor区保持清空,对象保存在 Eden 和 From survivor区中 ,GC运行时,Eden中的幸存对象被复制到 To survivor区。针对 From survivor区中的幸存对象,会考虑对象年龄,如果年龄没达到阀值(tenuring threshold),对象会被复制到To survivor区。如果达到阀值对象被复制到老年代。复制阶段完成后,Eden 和From survivor区中只保存死对象,可以视为清空。如果在复制过程中To survivor区被填满了,剩余的对象会被复制到老年代中。最后 From survivor区和 Tosurvivor区会调换下名字,在下次GC时,To survivor区会成为From survivor区。这样可以避免太多的内存碎片产生。

举报

相关推荐

JVM 内存模型

JVM内存模型

jvm内存模型

JVM笔记----JVM内存模型

jvm内存模型组成

JVM内存模型整理

JVM的内存模型

0 条评论