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java堆内存结构

java堆内存结构

gc相关参数

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-Xms 10m：最小堆内存10M
-Xmx 10G：最大堆内存10G
-Xmn 10m：新生代大小10M
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-XX:NewRatio:新生代和老年代的比例
-XX:SurvivorRatio：s0、s1和eden的比例
-XX:NewSize：新生代大小

垃圾收集算法

  • 标记-清除：先标记对象为不可达，然后回收内存，容易产生内存碎片
  • 标记-压缩：先标记对象不可达，然后统一将可达对象移动到内存的一端，然后统一回收边界外所有内存。有效解决内存碎片的问题（适合老年代）
  • 复制算法：针对新生代，将内存分为完全相同的两块，每次只用一块，gc时，将存活对象移到另一个空闲的内存块，然后清除整块内存。

  • gc垃圾收集器

  • 串行收集器，单线程进行垃圾回收，新生代采用标记-复制算法，老年代采用标记-压缩算法
  • 并行收集器ParNew：不适用于老年代，多个线程同时进行gc，采用标记-复制算法
  • CMS并发标记清除收集器：只能用于老年代gc和应用程序并发执行，很少的时间会出现stop the world现象。不适用压缩算法。

串行收集器和cms对比图：
对比

  • gc正常情况参考

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    如果GC执行时间满足以下判断条件，那么GC调优并没那么必须。

    Minor GC执行迅速(50毫秒以内)
    Minor GC执行不频繁(间隔10秒左右一次)
    Full GC执行迅速(1秒以内)
    Full GC执行不频繁(间隔10分钟左右一次)

gc调试命令

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jstat:

命令格式：jstat - [-t] [-h]  []]
其中：
option：
     class:加载的类的数量及大小统计
     gc：查看gc的次数和各个代容量大小及当前使用量，可以查看堆空间分配的容量大小
     gccapacity:显示三代对象内存的使用情况，当前使用大小和总容量大小
     gcutil:统计gc信息，各个堆内存剩余空间百分比，gc次数及时间。无法查看各个堆空间的大小
     gcnew：查看年轻代gc统计信息
     gcnewcapacity:查看年轻代空间容量统计信息
     gcold:老年代gc统计信息
     gcoldcapacity：老年代空间容量统计信息

关键词解释：
以下容量的单位为kb，时间单位为秒
jstat -gc：

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S0C：年轻代中第一个 survivor 的容量
S1C：年轻代中第二个 survivor 的容量
S0U：年轻代中第一个 survivor 已经使用的空间
S1U：年轻代中第二个 survivor 已经使用的空间
EC：年轻代中 eden 的总容量
EU：年轻代中 eden 的已经使用容量
OC：老年代（old）区域的总容量
OU：老年代（old）区域已经使用的容量
MC：元数据（Metaspace）区大小
MU：元数据（Metaspace）区已经使用的空间
CCSC：压缩类空间的大小
CCSU：压缩类空间已经使用的大小
YGC：年轻代垃圾回收的次数
YGCT：年轻代垃圾回收所用的时间
FGC：full gc 的次数
FGCT：full gc 的总消耗时间
GCT：从程序启动到程序统计时，gc 的总消耗时间

jstat -gccapacity:

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NGCMN：年轻代（young）的初始化内存容量
NGCMX：年轻代（young）的最大内存容量
NGC：年轻代（young）当前的容量
S0C：当前 survivor 0 的容量
S1C：当前 survivo 1 的容量
EC：eden 的容量
OGCMN：老年代（old）的最小容量
OGCMX ：老年代（old）的最大容量
OGC ：老年代（old）当前的容量
OC：OGC=sum(all OC),hotspot中老年代空间个数为1个，年轻代为3个（eden，s0，s1），因此OGC==OC
MCMN：元数据（Metaspace）区的最小容量
MCMX： 元数据（Metaspace）区的最大容量
MC：元数据（Metaspace）区当前的容量
CCSMN：压缩类空间的最小容量
CCSMX：压缩类空间的最大容量
CCSC：压缩类空间的当前容量
YGC：年轻代 gc 次数
FGC：full gc 次数

jstat -gcutil

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S0：survivo 1 当前所用的比例
S1： survivor 2 当前所用的比例
E：eden 区所使用的比例
O：老年代（old 区）所使用的比例
M：元数据（Metaspace）区 所使用的比例
CCS：压缩类使用的比例
YGC：年轻代 gc 的次数
YGCT：年轻代 gc 消耗的时间
FGC：full gc的次数
FGCT：full gc消耗的时间
GCT：gc 消耗的总时间

jstat -gccause:

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与gcutil相比多了两列，上一次gc原因和当前gc原因。
LGCC：Last Garbage Collection Cause.上一次gc原因
GCC：Current Garbage Collection Cause.当前gc原因

gc问题

  • full gc频繁

  • full gc时间过久

  • young gc时间太久

  • young gc频繁