深入理解JVM—gc相关
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? ? ? ??深入理解JVM—gc相关周四听了毕玄的JVM分享，对于JVM的相关知识， 有了初步的了解，然后根据现场笔记整理形成以下这篇blog。
一 内存管理第一种是以c/c++为典型代表的，是需要程序员显示的管理内存，如c的malloc /free ?c++的new delete。优点非常明显，就是程序员对所有的内存具有完全的控制权，和那些语言层面实现了内存管理的语言相比，效率很高。但是缺点也很明显，就是一不小心，很容易内存泄露，学习成本较高， 特别是新手，很容易出错。
第二种是以后出现的众多高级语言，例如java、 python、 c#等等， 这些语言都不需要主动去管理内存，而是语言层面已经帮你完成了这部分功能，帮你管理内存，对于新手来说，也不容易写出太差的代码。但是同样缺点也很明显，就是你不能很明确的控制什么时候回收内存块。
内存分配和内存的回收是JVM的gc主要需要完成的事情， 我们只有通过详细的了解gc相关的触发机制，才可以写出更加建壮的程序。
如上图所示， Java内存区域，可以分成以上3个部分。
方法栈: 线程创建时产生，并在方法执行过程中， 一直存在于堆栈中， 在方法中调用新的方法， 那么新的方法栈一样也会被压入堆栈。在方法帧上又保存了方法执行过程中的局部对象和操作数栈。
方法区：存放类的元数据常量。
堆：所有通过new生成的对象都放在这个区域，并通过一个指针指向对应的对象。
Native Memory：这部分也是堆，一般是通过jni之类的c代码存放对象的地方，而不是通过Java尽心管理。
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2.1内存区的具体划分
在sun的jdk上， 一般会分成两个区域，如下图所示，一块是新生代 （newGeneration），一个是旧生代 （oldGeneration），在新生代又分成了Eden，还有一般是一样大小的S0 S1两个可以看成是交换区的部分。通常对于新生代的回收称为minor GC 或者young GC ，而对于旧生代的回收称为old GC。
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三 sun jdk 的GC方式
一 gc的方式
YGC: ParallelScavenge(PS)
FGC: ParallelMSC(PSOld),Parallel Compacting(ParOld)
edn空间不足
1.old空间不足；
2.perm空间不足；
3.显示调用System.gc()，包括RMI等的定时触发;
4.YGC时的悲观策略；
5.dump live的内存信息时(jmap dump:live)。
对YGC的 触发时机，相当的显而易见，就是eden空间不足， 这时候就肯定会触发ygc
最复杂的是所谓的悲观策略，它触发的机制是在首先会计算之前晋升的平均大小，也就是从新生代，通过ygc变成新生代的平均大小，然后如果旧生代剩余的空间小于晋升大小，那么就会触发一次FullGC。sdk考虑的策略是，从平均和长远的情况来看，下次晋升空间不够的可能性非常大，与其等到那时候在fullGC 不如悲观的认为下次肯定会触发FullGC，直接先执行一次FullGC。而且从实际使用过程中来看，也达到了比较稳定的效果。
所谓的并行就是多线程同时进行GC，这个是在server默认使用的模式。优点是高效， 主要是相对的串行来说， 充分利用了服务器多核多内存的特点，充分利用所有硬件资源，进行GC，因此相对串行速度快也就是是必然的了。缺点是，如果堆（heap）比较大， 那么暂停的时间可能会比较长，这是现在java语言发展到当今最大的悲剧，没有很好的跟上硬件的发展速度， 当今好的服务器都是几十G的内存，GC一次可能会时间较长， 这对于online的应用是完全无法忍受的。
YGC 和串行一样。
FGC 和串行基本一样，最大的不同是悲观策略在YGC前和YGC后会检查两次。
基本动作一样， 主要的区别是使用多线程同时gc
另外YGC之后， 会重新计算Eden和from的大小
默认ScavengeBeforeFullGC的参数 会先触发YGC
其他操作基本一样清空没有引用的对象， 卸载class信息
MSC:进行压缩
Compacting进行部分压缩
3.3并发
所谓的并发，就是和之前的串行和并行都需要相对长的暂停时间相比，并发只需要很短的应用暂停时间，相对来说，比较时候对延时要求比较高的应用，但是现在的并发并不是很成熟，存在着一些bug还没有完全fix。并发的优点是：暂停时间短， 延时小。并发的缺点： 内存碎片多，在Old区的内存分配的效率很低，而且由于和应用同时进行，会出现和应用抢cpu的现象，导致应用的响应变慢，从而影响用户体验。同时用于没有充分利用硬件资源，包括内存cpu，所以整个回收的过程会比较久。
和其他垃圾回收机制一样， 都是eden的空间不足
oldGC达到一定的使用率的时候，就必须进行FGC，因为这个GC过程中，是不暂停，如果等到空间不足才GC，会导致内存分配失败，而应用无法正常运行， 这个比例值可以通过参数进行设置。
Hotspot自己估计是否需要触发CMSGC
显式调用了System.gc()
和串行一样， 只是使用了多线程
1.在oldGen达到一定的比例之后就清除所有没有引用的对象
2.perm gen 达到一定比例之后，就清除classload所加载的信息
如果并发的GC失败， 会引发一次串行的GC。
四GC调优4.1GC调优模式
GC调优，主要有以下以下衡量尺度，包括分配内存，GC的频率， GC导致应用暂停的时间，应用的响应时间和QPS ，System的 load/cpu/IO 等等。
1 .减小Heap
2 .换成CMS?
3.升级CPU（据说最靠谱）
1 增大新生代
1减少新生代,可能造成频繁FGC
2升级CPU
4.3写出GC友好的代码
1.尽量减少使用autobox，因为在Java在将原始对类型变成对象的过程中，需要new一个新的对象过程中，在某些时候，可能会使用大量堆的内存造成内存溢出。
2.合理控制动态增长的数据结构的大小，很多时候内存的超出错误（OOM）都是这些动态数据结构造成，他给我们带来方便的同时，也同样带来了不可控制性。
3.合理使用reference。
4.不要使用Finalizers来回收资源，据写sdk的人说，Finalizers并不能保证一定会被执行，在某些特殊的时刻，可能会被跳过，这样很容易导致内存泄漏。
五sun jdk 内存管理的实现5.1内存管理的方法对于java sdk的内存管理来说， 主要需要完成的功能就是对内存的管理， 从空间的申请到释放的过程。
在所有的语言中，内存空间的分配和回收， 主要有以下两种做法。
优点是：效率高
缺点：空间浪费， 形成碎片
优点：内存的使用率较高?
缺点:? 移动内存需要时间， 而且需要更新指针
5.2GC的主要算法GC算法，需要完成的主要目标是找到垃圾内存块，并进行回收。主要有以下几种经典算法。
一引用计数
这是最老的GC算法， 它具有以下几个明显的缺点， 首先他需要额外的空间， 然后存在一个最主要的问题是无法解决循环引用。
二 Tracing Mark-Sweep
需要使用一定的策略遍历所有的对象， 然后进行标记， 之后将没有标记的进行回收。
三Tracing Mark-Compact
在标志的基础上，进行移动，使内存块连续。
缺点： 移动需要时间， 需要更新指针
优点，内存使用率高
四 copying
所谓的复制，就是在遍历过程中 将所有有引用的复制到另外一个分区， 然后剩下的就是没有引用的内存块， 直接对整个内存块进行回收就可以了。 其实就是上面提到的新生代的from和to。
优点： 没有垃圾碎片，
缺点: 需要更新指针， 浪费了一块空闲的内存
以上这篇日志，都是在分享上听到的或者PPT上的再加上一些我自己的一些理解，再次感谢毕玄这次分享，如果有错，欢迎指正。
1 楼 laier903 2011-07-25 学到不少，谢谢分享～ 2 楼 san_yun 2012-02-06 引用4.2GC的主要模式以及对应的解决方案
一 降低FGC的频率 ：
应该是 降低YGC的频率 吧?