本篇內(nèi)容主要講解“有哪些學習Java GC的基礎”，感興趣的朋友不妨來看看。本文介紹的方法操作簡單快捷，實用性強。下面就讓小編來帶大家學習“有哪些學習Java GC的基礎”吧!
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淺談基礎
1.1 運行時數(shù)據(jù)區(qū)(Java 1.8)
1.2 垃圾收集算法
1.3 垃圾收集器
解析 GC 日志
JVM 監(jiān)控工具
Linux 監(jiān)控相關
（Program Counter Register）【線程隔離】
可簡單理解為當前線程所執(zhí)行的字節(jié)碼行號指示器；
如果是java方法，計數(shù)器記錄指向虛擬機字節(jié)碼指令地址；如果是native方法，計數(shù)器值為undefined；
【異常相關】唯一一個沒規(guī)定OOM的區(qū)域。
（VM Stack）【線程隔離】
其描述的是Java方法執(zhí)行的內(nèi)存模型：【重點】每個方法執(zhí)行的過程都會創(chuàng)建一個棧幀（Stack Frame）用于存儲局部變量表、操作數(shù)棧、動態(tài)鏈接、方法出口等信息。方法調(diào)用到執(zhí)行結(jié)束，對應著一個棧幀在虛擬機棧中入棧到出棧的過程；
【異常相關】如果線程請求的棧深度大于虛擬機所允許的深度，將拋出StackOverflowError異常。方法每次調(diào)用都會創(chuàng)建一個棧幀，然后棧幀壓棧，總不能無限壓棧吧（初看沒看懂，搜了下，發(fā)現(xiàn)也有人沒看懂，心里平衡點）；
【異常相關】大部分虛擬機棧都可以動態(tài)擴展，如果擴展時無法申請到足夠的內(nèi)存，就會OOM。
代碼示例，見文末 code01.StackOverflowError
（Native Method Stack）【線程隔離】
與虛擬機棧的區(qū)別是，虛擬機棧執(zhí)行java方法（字節(jié)碼）服務；本非方法棧則為native方法服務；
【異常相關】StackOverflowError、OOM。
（Heap）【線程共享】
GC堆（垃圾堆），是垃圾收集器管理的主要區(qū)域；
java1.8之后【年輕代、老年代】。
代碼示例，見文末 code02.OOM-heap
（Metaspace）【線程共享】
jvm config example: -XX:MetaspaceSize=8m -XX:MaxMetaspaceSize=50m
元數(shù)據(jù)區(qū)取代了永久代，本質(zhì)上都是方法區(qū)的實現(xiàn)，用來存放虛擬機加載的類信息、常量、靜態(tài)變量、JIT編譯后的代碼。
代碼示例，見文末 code03.OOM-metaspace
對象在否？引用計數(shù)算法、可達性分析算法
標記-清除算法（先標記，再清除，清除后空間不連續(xù)，產(chǎn)生大量內(nèi)存碎片）
復制算法
年輕代：Eden : Survivor = 1:8，會有10%的內(nèi)存“閑置”；
每次GC后，存活的對象都會放在剩余的10%內(nèi)存中，也就是To Survivor；
當然，如果剩余的10%內(nèi)存不夠用呢，就需要依賴老年代進行分配擔保。
標記-整理算法
如果對象存活率較高，那么復制算法就不好用了；
標記-清除算法之后，將所有存活的對象都向一端移動，然后清理掉邊界以外的內(nèi)存。
分代收集算法
典型就是分為新生代和老年代
新生代，存活率低，就使用復制算法
老年代，存活率高，并且沒有額外的空間做擔保，所以使用“標記-清除”或者“標記-整理”算法
【單線程】歷史悠久，新生代收集器，復制算法；
GC時要STW，直到GC完成（你媽媽在打掃衛(wèi)生，你一邊亂扔紙屑，所以必須STW，你得老老實實坐著）；
Client 模式下默認的新生代收集器（與其他單線程收集器相比，簡單高效）。
【并行多線程】新生代收集器，復制算法，Serial收集器的多線程版本；
單CPU下，不會比Serial好；甚至雙CPU都不能100%超越Serial；
Server模式下首選新生代收集器，重要原因是，他能和CMS（真正意義上的并發(fā)收集器）配合工作。
【Throughput】吞吐量優(yōu)先
【并行多線程】新生代收集器，復制算法；
關注點不一樣，目標為可控的吞吐量（Throughput），其他的關注點是盡可能縮短GC STW時間；
吞吐量 = 運行用戶代碼時間 / （運行用戶代碼時間 + GC時間）
【單線程】老年代收集器，標記 - 整理算法；
主要用戶Client 模式下虛擬機；Server模式下，1. JDK1.6以前與PS搭配使用；2. CMC收集器后背預案。
【Throughput】吞吐量優(yōu)先
【并行多線程】老年代收集器，標記 - 整理算法；
jdk1.6以前，如果選了PS，就不能選CMS了，只能選Serial Old；
吞吐量優(yōu)先第一組合。
【并發(fā)多線程】老年代收集器，基于標記 - 清除（初始 & 并發(fā) & 重新 標記，并發(fā)清除）；
關注點不一樣，目標為可控的吞吐量（Throughput），其他的關注點是盡可能縮短GC STW時間；
并發(fā)低停頓；缺點：CPU資源非常敏感、無法處理浮動垃圾、基于標記清除多碎片。
有點多，暫緩。。。
重慶分公司
重慶分公司
2019-11-04T16:05:43.267+0800: 147.981: [GC (Allocation Failure) [PSYoungGen: 150496K->5938K(147456K)] 198958K->57548K(202752K), 0.0304547 secs] [Times: user=0.05 sys=0.00, real=0.03 secs]
Heap after GC invocations=39 (full 3):
PSYoungGen total 147456K, used 5938K [0x00000000f6700000, 0x0000000100000000, 0x0000000100000000)
eden space 141312K, 0% used [0x00000000f6700000,0x00000000f6700000,0x00000000ff100000)
from space 6144K, 96% used [0x00000000ffa00000,0x00000000fffcc8f8,0x0000000100000000)
to space 7680K, 0% used [0x00000000ff100000,0x00000000ff100000,0x00000000ff880000)
ParOldGen total 55296K, used 51610K [0x00000000e3400000, 0x00000000e6a00000, 0x00000000f6700000)
object space 55296K, 93% used [0x00000000e3400000,0x00000000e6666870,0x00000000e6a00000)
Metaspace used 80445K, capacity 83414K, committed 83584K, reserved 1122304K
class space used 10018K, capacity 10577K, committed 10624K, reserved 1048576K
}
{Heap before GC invocations=40 (full 4):
PSYoungGen total 147456K, used 5938K [0x00000000f6700000, 0x0000000100000000, 0x0000000100000000)
eden space 141312K, 0% used [0x00000000f6700000,0x00000000f6700000,0x00000000ff100000)
from space 6144K, 96% used [0x00000000ffa00000,0x00000000fffcc8f8,0x0000000100000000)
to space 7680K, 0% used [0x00000000ff100000,0x00000000ff100000,0x00000000ff880000)
ParOldGen total 55296K, used 51610K [0x00000000e3400000, 0x00000000e6a00000, 0x00000000f6700000)
object space 55296K, 93% used [0x00000000e3400000,0x00000000e6666870,0x00000000e6a00000)
Metaspace used 80445K, capacity 83414K, committed 83584K, reserved 1122304K
class space used 10018K, capacity 10577K, committed 10624K, reserved 1048576K
=====================分割線==========================
2019-11-04T16:05:43.298+0800: 148.011: [Full GC (Ergonomics) [PSYoungGen: 5938K->0K(147456K)] [ParOldGen: 51610K->48605K(83968K)] 57548K->48605K(231424K), [Metaspace: 80445K->80445K(1122304K)], 0.3256949 secs] [Times: user=0.55 sys=0.00, real=0.32 secs]
=====================。。。==========================2019-11-04T16:05:43.267+0800: 147.981: [GC (Allocation Failure) [PSYoungGen: 150496K->5938K(147456K)] 198958K->57548K(202752K), 0.0304547 secs] [Times: user=0.05 sys=0.00, real=0.03 secs]
2019-11-04T16:05:43.298+0800: 148.011: [Full GC (Ergonomics) [PSYoungGen: 5938K->0K(147456K)] [ParOldGen: 51610K->48605K(83968K)] 57548K->48605K(231424K), [Metaspace: 80445K->80445K(1122304K)], 0.3256949 secs] [Times: user=0.55 sys=0.00, real=0.32 secs]
147.981 和 148.011: JVM啟動以來經(jīng)過的秒數(shù)
GC 和 Full GC: 表示垃圾收集停頓類型。注意：不是用來區(qū)分新生代還是老年代的
GC (Allocation Failure) Allocation Failure 指分配失敗，也即空間不足；
Full GC (Ergonomics) Ergonomics 可以理解為自適應，表示自動的調(diào)節(jié)STW時間和吞吐量之間的平衡；
Full GC (System) 調(diào)用 System.gc() 觸發(fā)的GC。
[PSYoungGen: 150496K->5938K(147456K)]
PSYoungGen，PS表示Parallel Scavenge收集器
DefNew（Default New Generation），也即使用Serial收集器
[ParOldGen: 51610K->48605K(83968K)]
ParOldGen，ParOld表示Parallel Old收集器，吞吐量優(yōu)先
[XXXXXX: 150496K->5938K(147456K)]
150496K->5938K(147456K) GC前該內(nèi)存區(qū)域已使用容量 -> GC后該內(nèi)存區(qū)域已使用容量(該內(nèi)存區(qū)域總?cè)萘?
198958K->57548K(202752K) GC前Java堆已使用容量 -> GC后Java堆已使用容量(Java堆總?cè)萘?
0.0304547 secs GC耗時合計(secs秒)
[Times: user=0.05 sys=0.00, real=0.03 secs] 用戶態(tài)CPU耗時、內(nèi)核態(tài)CPU耗時和墻鐘時間
CPU時間與墻鐘時間區(qū)別：墻鐘時間包括各種非運算等待耗時，例如等待磁盤、線程阻塞；
當多CPU或者多核的話，多線程會疊加這些CPU時間，所以user或sys超過real是完全正常的。
public class StackOverflowMain {
public static void main(String[] args) {
// will throw java.lang.StackOverflowError
Test test = new Test();
try {
test.increment();
} catch (StackOverflowError e) {
System.out.println("sof error, this count is " + test.count);
e.printStackTrace();
}
}
static class Test {
private static int count;
void increment() {
count++;
increment();
}
}
}public class OOMMain {
private static String STR = "string";
/**
* -verbose:gc -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError
* -XX:HeapDumpPath=C:\\Users\\User\\Desktop\\gc
* will throw oom by Java heap space
*/
public static void main(String[] args) {
List list = new ArrayList<>();
while (true) {
list.add(STR += STR);
}
}
} public class OOMByCglibMain {
/**
* -verbose:gc -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError
* -XX:HeapDumpPath=C:\\Users\\User\\Desktop\\gc
* -XX:MetaspaceSize=9m -XX:MaxMetaspaceSize=9m
* will throw oom by Metaspace
*/
public static void main(String[] args) {
ClassLoadingMXBean loadingBean = ManagementFactory.getClassLoadingMXBean();
while (true) {
Enhancer enhancer = new Enhancer();
enhancer.setSuperclass(OOMByCglibMain.class);
enhancer.setCallbackTypes(new Class[]{Dispatcher.class, MethodInterceptor.class});
enhancer.setCallbackFilter(new CallbackFilter() {
@Override
public int accept(Method method) {
return 1;
}
@Override
public boolean equals(Object obj) {
return super.equals(obj);
}
});
Class clazz = enhancer.createClass();
System.out.println(clazz.getName());
//顯示數(shù)量信息（共加載過的類型數(shù)目，當前還有效的類型數(shù)目，已經(jīng)被卸載的類型數(shù)目）
System.out.println("total: " + loadingBean.getTotalLoadedClassCount());
System.out.println("active: " + loadingBean.getLoadedClassCount());
System.out.println("unloaded: " + loadingBean.getUnloadedClassCount());
}
}
}到此，相信大家對“有哪些學習Java GC的基礎”有了更深的了解，不妨來實際操作一番吧！這里是創(chuàng)新互聯(lián)網(wǎng)站，更多相關內(nèi)容可以進入相關頻道進行查詢，關注我們，繼續(xù)學習！
