JVM内存结构
JVM内存由堆、栈、本地方法栈、方法区、程序计数器组成
内存结构如下所示,s0是survivor from空间 ,s1是survivor to空间
1)堆
所有执行的new对象操作都会在堆中分配一块存储空间。堆被划分为新生代和老生代,新生代又被划分为Eden和survivor两部分,其中survivor又被划分为from space和to space。
新生代:所有new的对象首先在eden空间被创建,当Eden空间不足的时候,会将存活的对象转移到survivor空间中,新生代的大小通过-Xmn来控制,用-XX:SurvivorRatio来控制Eden和Survivor的比例大小
老生代:用于存放经多次YGC后仍然存活的对象
持久代:主要存放所有已加载的类信息、方法信息、常量等。
2)栈
每个线程执行的时候都会在栈中申请一块存储,每个存储中包含局部变量去和操作数栈,用于存放此次调用过程中的临时变量、参数和中间结果。
3)本地方法栈
用于支持native方法的执行,存储了每个native方法调用的状态
4)方法区
存放加载的类信息、静态变量、final类型的常量、属性和方法信息。JVM使用持久代(Permanet Generation)来存放方法区。
5)程序计数器
它是一块较小的内存空间,可以看做是当前线程所执行的字节码行号的指示器,也可以描述为程序计数器的就是给编译好的字节码添加行号,这样这些字节码就以程序计数器的编号来作为调度时候的标识了。
GC的方式
1)引用计数
对象每增加一个引用,计数加1,删除一个引用计数减1.当gc回收的时候只回收计数为0的对象
2)标记清除
此算法分两个步骤:1.从引用根节点标记所有有被引用的对象;2.遍历整个堆,清除未标记的对象。执行回收的时候会暂停jvm,同时被回收的对象存储未被整理,出现碎片化的内存区域
3)复制
把空间分为两个相等的区域,每次只使用其中的一块区域。垃圾回收的时候,遍历当前工作区,把正在使用的对象复制到另外一个区域,不使用的直接清除。算法只处理使用中的对象,复制成本小,而且不会出现碎片问题。缺点是需要两倍的内存空间。
4)标记-整理
结合标记-清除和复制的优点,分为两个阶段执行。1.从根节点开始标记被使用的对象;2.清除未标记的对象并且将标记的对象进行堆压缩重排。此算法避免了“标记-清除”的碎片问题,同时也避免了“复制”算法的空间问题。
优化建议
一切都是为了这一步,调优,在调优之前,我们需要记住下面的原则:
1、多数的Java应用不需要在服务器上进行GC优化;
2、多数导致GC问题的Java应用,都不是因为我们参数设置错误,而是代码问题;
3、在应用上线之前,先考虑将机器的JVM参数设置到最优(最适合);
4、减少创建对象的数量;
5、减少使用全局变量和大对象;
6、GC优化是到最后不得已才采用的手段;
7、在实际使用中,分析GC情况优化代码比优化GC参数要多得多;
GC优化的目的有两个
1、将转移到老年代的对象数量降低到最小;
2、减少full GC的执行时间;
为了达到上面的目的,一般地,你需要做的事情有:
1、减少使用全局变量和大对象;
2、调整新生代的大小到最合适;
3、设置老年代的大小为最合适;
4、选择合适的GC收集器;
如果满足下面的指标,则一般不需要进行GC:
1.Minor GC执行时间不到50ms;
2.Minor GC执行不频繁,约10秒一次;
3.Full GC执行时间不到1s;
4.Full GC执行频率不算频繁,不低于10分钟1次;
实例1:
java.lang.OutOfMemoryError: GC overhead limit exceeded错误
出现这种错误的情况有三个1.堆太小。2.有不能回收大对象的存在。3.有死循环
1.使用ps -ef |grep "java"查看jvm参数
如果堆区的大小设置和机器的内存比例较大,建议加大参数
2.检查代码中可能出现的大对象,使用完成后记得取消引用
3.是否有不可退出的循环,或者递归的方法存在
实例2:
服务器经常出现卡顿现象
使用jstat -gcutil查看gc参数
1.看Minor GC执行是否频繁,执行时间是否长。如果时间久则说明Eden空间小,可以适当调节堆的大小
2.看Full GC执行是否频繁,如果平凡发生Full GC,如果堆大小设置已经足够大,先查看NewRatio设置的比例值,如果值过大,将会导致:新生代太小,导致对象提前进入老年代,触发老年代发生Full GC;老年代较大,进行Full GC时耗时较大;
实例3:
发现内存占用率很高,Full GC频繁,使用
1.查看java程序的pid
ps aux|grep xxx
假如获取到的pid是8888
2.生成dump文件
sudo -u root -H jmap -dump:format=b,file=dumpJvmPidIs8888.hprof 8888
如果找不到jmap命令,可以使用以下方法
sudo -u root -H $JAVA_HOME/bin/jmap -dump:format=b,file=dumpJvmPidIs630.hprof 13518
3.检查dump下来的文件,看是否有大对象