关于jvm垃圾回收机制几点总结和减少垃圾回收的办法

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java中GC涉及到java内存的分配与回收管理。虽然jvm承诺自动回收java的内存,但是java依然会出现内存的泄漏,也就是一些无用的内存无法回收的问题。由于java程序员无法直接控制jvm回收无用内存,即便是调用System.gc(),也只是建议jvm实施垃圾回收,但是具体的回收过程还是无法立即实现。由于盏内存随着方法的结束被回收,而且栈内存大小一般在运行期间就已经确定,所以这里涉及到的主要是堆内存的回收与分配。

一、回收机制

1.当某个对象处于不可达的状态,也就是没有任何的引用指向该对象,便会准备回收该对象的内存;
2.jvm要清理、分配内存,整理回收过程中产生的内存碎片。

二、垃圾回收的基本算法

java虚拟机在执行垃圾回收时,会判断每个对象所处的状态,依据其存在时间的长短,将其分为Young、Old、Permanent,对不同代的对象执行的回收算法也不相一致。
1.绝大多数的对象不会被长时间的引用,这些对象在年轻代就被回收。针对年轻代的对象,虚拟机会开辟一个Eden区和两个Survivor区,其中Eden区存放着绝大多数的年轻对象,有些较大的年轻对象则直接存放到Old代的内存区,而两个Survivor区中有一个区存放对象,这个区中的年轻代的对象至少经历过一次回收,另一个区是空的。对于年轻代的对象采用的是复制算法(copying),具体来讲就是当年轻代所占用的空间快要占满时,判断年轻代中在Eden和Survivor区中可达的对象,将其存放到另一个空的Survivor区中,然后对Eden和Survivor区中的空间进行清理,将它们的内存回收作为新的Eden和Survivor区。默认的Eden和Survivor区的大小的比例为32:1
2.对于年轻代中多次回收任然可达的对象,将被存入Old代内存区。Old代需要的空间更大,并且由于Old代的对象一般存活的时间很长,不需要多次执行回收,所以其一般采用标记压缩(mark-sweep-compact)的回收算法。具体来讲就是,当这部分空间快要占满时,将Old代的可达对像逐个进行标记,将不可达的对象回收,然后将可达的对象空间进行压缩,等有新的对象存入时,存放在空间的尾端。
3.Permanent代空间用于装载Class、Method的信息,默认是64M,通常不会执行回收,除非程序结束,随类的创建而加载。

三、垃圾回收的相关选项

-Xmx: 堆内存最大容量
-Xms: 堆初始容量
-XX:MinHeapFreeRatio=size 堆内存最小空闲百分比
-XX:MaxHeapFreeRatio=size 堆内存最大空闲百分比
-XX:NewRatio=size 年轻代和年老代内存空间比
-XX:NewSize=size 年轻代内存默认容量
-XX:SurvivorRatio=size EdenSurvivor空间的比例
-XX:MaxNewSize=size 年轻代最大容量
-XX:PermSize=size 持久代默认容量
-XX:MaxPermSize=size 持久代最大容量

四、回收器

1.串行回收器(Serial Collector)开辟一个单线程来进行内存的回收(单核CPU),而并行回收器开辟多个线程进行回收(多核CPU),并行回收在运行是消耗更大,但是效率更高。在对年老代对象进行的是串行回收,而年轻代的回收则取决于具体服务器的核心数目。
配置使用:

-XX:+Use SerialGC 使用串行GC回收器
-XX:+Use ParallelGC 使用并行GC回收器
-XX:ParallelGCThreads=size 配置并行GC回收器线程数目

2.java5.0之后引入并行压缩回收器,年轻代对象处理方式不变,将Old代对象分成了密集区与非密集区分别处理。
五、配置使用:

-XX:+Use ParallelOldGC 使用并行GC
-XX:ParallelOldGCThreads=size 配置并行GC线程数目

3.并发标识清理(Mark-Sweep CMS)
并行处理GC不会出现程序暂停,而并发处理会引起程序短暂的暂停。由于CMS回收对象不压缩,所以其处理的空间不连续,间接地导致内存分配的效率下降。

六、内存管理小技巧

1.使用String和基本类的包装类时使用直接量,尽量不使用new操作符创建对象;
2.使用StringBuilder和StringBuffer来操作字符串的连接操作;
3.尽早释放无用的对象(obj=null);
4.尽量少用静态变量;
5.避免循环创建对象;
6.缓存经常使用的对象,可以利用数据连接池、HashMap等;
7.尽量不使用finalize,这样会增加GC的负担;
8.可以使用软引用;



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