内存模型
方法区
用于存储已被虚拟机加载的类信息、常量、静态变量、即时编译器编译后的代码等数据。
虚拟机栈
虚拟机栈是一个线程执行的区域,保存着一个线程中方法的调用状态。换句话说,一个Java线程的运行 状态,由一个虚拟机栈来保存,所以虚拟机栈肯定是线程私有的,独有的,随着线程的创建而创建。
本地方法栈
如果当前线程执行的方法是Native类型的,这些方法就会在本地方法栈中执行。
程序计数器
程序计数器占用的内存空间很小,由于Java虚拟机的多线程是通过线程轮流切换,并分配处理器执行时 间的方式来实现的,在任意时刻,一个处理器只会执行一条线程中的指令。因此,为了线程切换后能够 恢复到正确的执行位置,每条线程需要有一个独立的程序计数器(线程私有)。
假如线程A正在执行到某个地方,突然失去了CPU的执行权,切换到线程B了,然后当线程A再获 得CPU执行权的时候,怎么能继续执行呢?这就是需要在线程中维护一个变量,记录线程执行到的位置。这就是程序计数器
堆
Java堆是Java虚拟机所管理内存中最大的一块,在虚拟机启动时创建,被所有线程共享。
堆区分为两大块:Old区和Young区。
- Young区分为:Survivor区(S0+S1),和 Eden区。
- Eden:S0:S1=8:1:1 S0和S1一样大,也可以叫From和To。
根据之前对于Heap的介绍可以知道,一般对象和数组的创建会在堆中分配内存空间,关键是堆中有这么多区域,那一个对象的创建到底在哪个区域呢?
对象创建所在区域 一般情况下,新创建的对象都会被分配到Eden区,一些特殊的大的对象会直接分配到Old区。 比如有对象A,B,C等创建在Eden区,但是Eden区的内存空间肯定有限,比如有100M,假如已经使用了 100M或者达到一个设定的临界值,这时候就需要对Eden内存空间进行清理,即垃圾收集(Garbage Collect),这样的GC我们称之为Minor GC,Minor GC指得是Young区的GC。 经过GC之后,有些对象就会被清理掉,有些对象可能还存活着,对于存活着的对象需要将其复制到Survivor 区,然后再清空Eden区中的这些对象。
Survivor区详解
由图解可以看出,Survivor区分为两块S0和S1,也可以叫做From和To。
在同一个时间点上,S0和S1只能有一个区有数据,另外一个是空的。
所有新生成的对象首先都是放在年轻代的。年轻代的目标就是尽可能快速的收集掉那些生命周期短的对象。
- 大部分对象在Eden区中生成。当Eden区满时,还存活的对象将被复制到Survivor区(两个中的一个)。
- 当这个Survivor区满时,此区的存活对象将被复制到另外一个Survivor区。
- 当这个Survivor去也满了的时候,从第一个Survivor区复制过来的并且此时还存活的对象,将被复制“年老区(Tenured)”。
需要注意,Survivor的两个区是对称的,没先后关系,所以同一个区中可能同时存在从Eden复制过来 对象,和从前一个Survivor复制过来的对象,而复制到年老区的只有从第一个Survivor去过来的对象。而且,Survivor区总有一个是空的。同时,根据程序需要,Survivor区是可以配置为多个的(多于两个),这样可以增加对象在年轻代中的存在时间,减少被放到年老代的可能。
Old区详解
从上面的分析可以看出,一般Old区都是年龄比较大的对象,或者相对超过了某个阈值的对象。
在Old区也会有GC的操作,Old区的GC我们称作为Major GC, Marjor GC 会伴随着发生Full GC
对象创建过程详解
常见问题
1、如何理解Minor/Major/Full GC?
- Minor GC:新生代
- Major GC:老年代
- Full GC:新生代+老年代
2、为什么需要Survivor区?只有Eden不行吗?
如果没有Survivor,Eden区每进行一次Minor GC,存活的对象就会被送到老年代。 这样一来,老年代很快被填满,触发Major GC(因为Major GC一般伴随着Minor GC,也可以看做触发了Full GC)。 老年代的内存空间远大于新生代,进行一次Full GC消耗的时间比Minor GC长得多。 执行时间长有什么坏处?频发的Full GC消耗的时间很长,会影响大型程序的执行和响应速度。
可能你会说,那就对老年代的空间进行增加或者较少咯。 假如增加老年代空间,更多存活对象才能填满老年代。虽然降低Full GC频率,但是随着老年代空间加大,一旦发生Full GC,执行所需要的时间更长。
假如减少老年代空间,虽然Full GC所需时间减少,但是老年代很快被存活对象填满,Full GC频率增加。
所以Survivor的存在意义,就是减少被送到老年代的对象,进而减少Full GC的发生,Survivor的预筛选保证,只有经历16 次Minor GC还能在新生代中存活的对象,才会被送到老年代。
3、为什么需要两个Survivor区?
最大的好处就是解决了碎片化。也就是说为什么一个Survivor区不行?第一部分中,我们知道了必须设置Survivor区。假设 现在只有一个Survivor区,我们来模拟一下流程:
刚刚新建的对象在Eden中,一旦Eden满了,触发一次Minor GC,Eden中的存活对象就会被移动到Survivor区。这样继续循 环下去,下一次Eden满了的时候,问题来了,此时进行Minor GC,Eden和Survivor各有一些存活对象,如果此时把Eden区的 存活对象硬放到Survivor区,很明显这两部分对象所占有的内存是不连续的,也就导致了内存碎片化。
永远有一个Survivor space是空的,另一个非空的Survivor space无碎片。