Java虚拟机

最新推荐文章于 2024-10-27 23:17:00 发布

Shingle_

最新推荐文章于 2024-10-27 23:17:00 发布

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分类专栏： Java 文章标签： Java 虚拟机

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本文详细介绍Java内存区域划分，包括线程私有与共享部分，重点解析Java堆与方法区的功能。阐述垃圾回收机制，包括对象存活判断算法如可达性分析算法，以及多种垃圾收集算法如标记-清除算法、复制算法、标记-整理算法，并介绍分代收集算法原理。同时，文中还介绍了几种典型的垃圾收集器，并探讨Java内存分配策略。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

Java内存区域

线程私有：

程序计数器
Java虚拟机栈
本地方法栈

线程共享：

Java堆（对象实例及数组）
方法区（类信息、常量、静态变量、即时编译器编译后的代码）

垃圾回收

对象存活判定算法：

引用计数法：给对象中添加一个引用计数器，每当有一个地方引用它时，计数器就加1；当引用失效时，计数器就减1；任何时刻计数器为0的对象就是不可能再被使用的。（Python使用了引用计数法来进行内存管理）
可达性分析算法：通过一系列“GC Roots”的对象作为起始点，从这些节点开始向下搜索，搜索所走的路径称为引用链，当一个对象到GC Roots没有任何引用链相连时，证明该对象是不可用的。（Java）

Java中的GC Roots：栈帧中的本地变量表；方法区中类静态属性引用的对象；方法区中常量引用的对象；Native方法引用的对象。

垃圾收集算法

标记-清除算法

算法分为“标记”和“清除”两个阶段：首先标记出所有需要回收的对象，在标记完成后统一回收所有被标记的对象。不足：1. 标记和清除的效率都不高；2. 空间，标记清除之后会产生大量不连续的内存碎片，空间碎片太多会导致以后在程序运行过程中需要分配较大对象时，无法找到足够的连续内存而不得不提前触发另一次垃圾收集动作。

复制算法

效率高，代价是将内存缩小为原来的一半。将可用内存按容量划分为大小相等的两块，每次只使用其中一块。当这一块的内存用完了，就将还存活着的对象复制到另一块上，然后把一使用过的内存空间一次清理掉。

新生代大多数对象都存活时间很短，所以不必按照1:1来划分内存空间，而是可以将内存划分为一块较大的Eden空间和两块较小的survivor空间，每次使用Eden和其中一块survivor。当回收时，将Eden和survivor中还存活的对象一次性复制到另一块survivor上，最后清理掉Eden和刚才用过的survivor空间。HotSpot虚拟机默认Eden和survivor的大小比例为8:1（80% + 10% + 10%），这样只有10%的内存会被“浪费”。

因为没有办法保证每次回收都只有不多于10%的对象存活，当Survivor空间不够用时，需要依赖其他内存（老年代）来进行分配担保，如果另外一块survivor空间没有足够空间存放上一次新生代收集下来的存活对象时，这些对象将直接通过分配担保机制进入老年代。

现在的商用虚拟机都采用这种收集算法来回收新生代。