译文-java垃圾回收机制

Warren 发布于2019-08-14 16:57 / 2904人阅读

摘要：原文出处垃圾回收机制标记清除算法介绍最主要的理论算法之一，在实践过程中，为了真实情景需要，需要许多调整。因此不会仅仅标记清除，垃圾回收期间，内存整理进程同时在工作。不同内存区域的垃圾收集机制不辣么容易理解。

原文出处：java垃圾回收机制

标记清除算法介绍最主要的理论算法之一，在实践过程中，为了真实情景需要，需要许多调整。举一个简单例子，我们检查JVM需要做的各种事情，以便我们安全地去创建对象。

清除压缩

当清除期间，JVM必须确保区域被不可达对象填充。这会(终将会)导致内存碎片化，同样会导致磁盘碎片化，由此产生两个问题：

写操作因为寻找下一个足够尺寸的空间变得耗费时间，这个写操作不再简单。

当创建新对象的时候，JVM分配一个连续的空间。如果内存碎片遍布每一个点，没有足够的空间容纳新创建的对象，分配就会发生错误。

为了避免上面的问题，JVM会确保碎片化不会失控。因此不会仅仅标记清除，垃圾回收期间，"内存整理"进程同时在工作。这个进程重新分配所有的可达对象让他们紧密排列，消除（或者减少）碎片。下面是示意图：

分代假设

正如我们之前提到，垃圾收集会引起应用彻底停顿。对象越多回收垃圾花费的时间越长，这是显而易见的。如果我们把使用一小块内存工作变成可能，那又会怎样呢？为了研究这种可行性，一些专家发现应用的大多数内存分为以下两种情况：

绝大多数对象很快就成为无用对象。

很少部分对象讲过很长时间存活下来。

上面的观察结果归类于新生代假设。基于这个假设：VM内存空间被划分为Young代和Old代，后者有时也叫做Tenured。

众多算法在提升GC性能上已经取得进展，使得拥有这样一个独立易清除的内存区域变成现实。

这种方式虽说不上毫无问题。当垃圾收集器收集一个分代中的对象的时候，不同分代中的对象彼此相互引用的时，实际上被当作"GC roots"。

但是更更要的一点是，分代假设并不适用于一些应用。自此，因为那些“夭折”和“有可能永生”的对象,GC算法做了优化，JVM对那些期待更久生命的对象表现得友好。

内存空间

读者应该了解下图中java堆区里面的内存划分。不同内存区域的垃圾收集机制不辣么容易理解。应该注意，不同GC算法实现细节可能不同，然而它们的理念是一致的。

Eden

Eden区是对象被新创建的时候分配的内存区域。在这个区域中，多线程可以同时创建多个对象。在Eden区里，Eden 被分成一个或多个Thread Local Allocation Buffer (缩写：TLAB)。在这些缓存里，JVM允许线程在对应的缓存中分配绝大多数的对象，避免昂贵的多线程同步。

当TLAB中不能分配空间时（因为空间不足），JVM会移到共享的Eden区去分配，如果共享Eden空间也不足时，Young代中垃圾回收器去释放更多的空间。如果在GC之后还没有足够的空间以供使用，对象会在Old代中分配。

当Eden回收期间，GC把所有的可达对象标记为存活。

我们已经提前注意到，对象可以跨代关联，因此我们必须有一个快捷途径去检查其他代的对象引用Eden区中的对象。

从一开始就记录所有的分代引用是不可取的， JVM有自己的机制：卡标记。事实上，JVM仅仅标记Eden里面有可能Old代引用Eden代的对象的“脏”对象的位置，你可以在Nitsan的博客里了解更多的信息。

标记阶段完成之后，Eden区下面所有存活的对象被复制到Survivor下面的一块区域中。现在，Eden区被清空，重新分配新建对象。正如“标记-复制”的名称一样：存活的对象被标记，然后复制(不是移动)到Survivor区。

Survivor区

紧邻Eden区的下一个区域时两个叫做from和to的Survivor区。需要注意的一点，两块区域中的一块是空的。

Survivor中的空的区域会保存下一刻Young代中垃圾回收后的对象。Young代所有存活的对象（包括Eden区和Survior区中非空的from区域）被复制到Survivor区的"to"区域。在这之后，“to”区域存放所有对象，“from”区域清空。两者进行调换（译者注：即from变成to,to变成from）。

在两个区域进行数次复制存活对象操作，直到一些对象足够成熟（“old enough”）。记住这一点，基于分代假设，一些对象在数次GC之后存活下来，而且在很长一段时间内继续被引用。

这样的“tenured”对象会升级到Old代。这种情况发生的时候，对象不再从Survuvor区一个区域移动到另外一个区域，而是进入Old区，在成为不可达对象之前它们一直存在在old区中。

为了确定哪些对象“old enough”,需要为old区提供一种算法，GC记录幸存对象的详细信息。每代GC完成之后，那些依然存活的对象年龄进行增长。每当年龄超过设定的阀值之后，对象才会被升迁到old区。

实际上阀值被JVM动态设定，-XX:+MaxTenuringThreshold 除外，它设置最高限定。XX:+MaxTenuringThreshold=0 表示跳过Survivor区的两个区域之间复制过程直接进入old区。jvm默认阀值是GC循环15次。在Hotspot是最大值。

Survivor区空间不足以容纳Young代所有存活对象的时候升迁操作被提前触发。

Old代

Old代的具体实现细节巨复杂。Old代通常被那些几乎不可能被当作垃圾的对象占据。

Old代GC触发的次数比Young代少。因此，Old代中的存活对象，不会发生标记复制过程。相反，这些对象保持最小碎片化。这种算法建立在不同维度之上。大体上，分为以下几步：

通过设置所有GC roots可达的对象标记位来标记所有可达对象。

删除所有的不可达对象。

通过复制对象并紧密排列在Old区的顶端压缩Old区的空间。

正如你看到上面描述的那样，Old代的GC必须明确处理压缩错左避免过多的碎片。

PermGen

JAVA 8之前中被称作“Permanent Generation”的特殊区域。这是以前存放例如class的metadata。而，Permgen还存储String之类的额外数据。实际上为JAVA开发者添加了许多麻烦，因为很难预测到底需要多少的空间。这些错误的预测结果表现形式为java.lang.OutOfMemoryError: Permgen space。除非是类似OutOfMemoryError的原因是真的是因为内存泄漏，解决这种问题的简单方法是增加permgen尺寸。下图中设置permgen尺寸的最大值为256M：

java -XX:MaxPermSize=256m

Metaspace

正如预测metadata是一件纷繁复杂的事情那样，JAVA 8移除了Permanent区，换作Metaspace。从那时起，绝大多数复杂的事情都被移到Java heap区。

类定义文件，现在都存入叫做“Metaspace”的区域中。他相当于本地内存的一块区域。理论上，Metaspace尺寸仅仅受限于JAVA进程可获得本地内存大小。将JAVA开发人员从仅仅在应用多增加一个类就造成java.lang.OutOfMemoryError: Permgen space的困境中解脱出来。需要注意的是这个看起来不受限制没有损失的空间-让Metaspace无限制的增长你会引起内存重交换或者/和本地内存分配失败。

某些场合你希望保护自己，你可以如下图所示限制Metaspace增长，Metaspace尺寸限制在265M：

java -XX:MaxMetaspaceSize=256m

GPU云服务器云服务器 java垃圾回收机制java 垃圾回收机制 Java垃圾回收 java垃圾强制回收

文章版权归作者所有，未经允许请勿转载,若此文章存在违规行为，您可以联系管理员删除。

转载请注明本文地址：https://www.ucloud.cn/yun/66337.html

【译文】Node.js垃圾回收机制-基础

摘要：正好最近在学习的各种实现原理，在这里斗胆翻译一篇垃圾回收机制原文链接。自动管理的机制中，通常都会包含垃圾回收机制。二垃圾回收机制的概念垃圾回收，是一种自动管理应用程序所占内存的机制，简称方便起见，本文均采用此简写。最近关注了一个国外技术博客RisingStack里面有很多高质量，且对新手也很friendly的文章。正好最近在学习Node.js的各种实现原理，在这里斗胆翻译一篇Node...

haobowd 2019-08-22 10:47 评论0 收藏0
译文-垃圾回收器是什么

摘要：垃圾回收器追踪所有正在使用的对象，将无用对象标记为垃圾。自动化指针内存回收自动化的最好方式之一是使用钩子函数。它们可能因为多种原因发生，但是这种垃圾回收器是最主流的一种。原文出处：What Is Garbage Collection? 一眼就应该从名称看出垃圾回收机制的含义-查找垃圾，然后丢弃。事实正好相反。垃圾回收器追踪所有正在使用的对象，将无用对象标记为垃圾。请留意，我们开始研究...

alanoddsoff 2019-08-14 16:57 评论0 收藏0
译文-G1收集器

摘要：原文出处设计的一个重要目标是设置阶段的持续时长和频率，因为垃圾收集器可预测，可配置。收集器尽自己最大努力高概率实现目标但不是必然，它会是硬实时。因此名称是收集器。运行不同使用独立的收集器。原文出处：G1 – Garbage First G1设计的一个重要目标是设置stop-the-world阶段的持续时长和频率，因为垃圾收集器可预测，可配置。事实上，G1是一款软实时的收集器，意味着你...

missonce 2019-08-14 16:58 评论0 收藏0
译文-JVM中CMS收集器

摘要：原文出处这种垃圾收集器的官方名称是。使用收集器的名称。事件时长记录不同的类型回收期间垃圾收集器线程消耗事件调用操作系统活着等待系统事件消耗时间应用停顿的时钟时间。现在我们看一些一些任务的时间，垃圾收集器线程等待很长时间。原文出处：Concurrent Mark and Sweep 这种垃圾收集器的官方名称是Mostly Concurrent Mark and Sweep Garbag...

morgan 2019-08-14 16:56 评论0 收藏0
[译文] JavaScript工作原理：V8引擎内部+5条优化代码的窍门

摘要：本文将会深入分析的引擎的内部实现。该引擎使用在谷歌浏览器内部。同其他现代引擎如或所做的一样，通过实现即时编译器在执行时将代码编译成机器代码。这可使正常执行期间只发生相当短的暂停。原文 How JavaScript works: inside the V8 engine + 5 tips on how to write optimized code 几周前我们开始了一个系列博文旨在深入...

dreamans 2019-08-23 18:18 评论0 收藏0