JVM

接上一篇博客，这里面我们来讨论一下java虚拟机，也就是jvm，在这里面我们主要关注其垃圾回收机制。

java的核心组成部分有class和执行引擎两部分组成，当执行引擎执行代码的时候，会从内存里面开辟出一段空间，这段内存区，大体由以下几个部分组成，如下图，这几部分有的是线程之间共享的，有的是独占的。

下面这图是jvm的核心组成部分，在关其中的介绍我在上一篇博客已经说过了，链接在此：

下文主要是来介绍一个jvm当中的堆，堆是java预留的一段空间，用来存放类执行之后生成的对象，我们知道JAVA不同于C，C需要程序员自己计算内存空间，而JAVA是“垃圾回收器”统一回收，回收的主要内容其实就是堆占用的空间，因为堆空间里面的对象可能调用一次就以后再也不用了，堆空间是最占内存的，而且堆是共享的，回收的时候是分代回收，有“年青代”，有“老年代”。

堆结构

堆的结构如下所示：

堆内置的内存区域分为：

• 新生代（有垃圾回收机制）

• 老年代、有垃圾回收机制）

• 持久代、（没有垃圾回收机制）

新生代区域又分为：

• eden（取自伊旬园，初始之意，执行对象的初始地，相当于新手村）

• from（过了新手村之后，就会到达from区域，相当于第一阶段，又称ss1，可类比为少年时期）

• to （过了第二阶段之后，会到达第三阶段，相当于第二阶段，又称ss2，可类比为中年时间）

NOTE:我们注意到在新生代当中还有reserved区域，这个区域是预留的区域，至于它的作用，我们后面会介绍的。

老年代区域又分为（老年代比较简单，敖过了中年时期才会到达老年代）：

• 老年代空间
• 预留区域

持久代区域又分为（注意，持久代当中没有垃圾回收机制，熬过了老年代才会到达持久代）：

• 持久代空间
• 预留区域

垃圾回收

对象移动过程：

1. 对象刚出生的时候在新生代的eden区域，有的对象用完就不再用了，那么这个对象就在当前空间原地等待垃圾回收 。
2. 如果这个对象在后面还会用一阵子，这个对象就会移动到from区域
3. 如果这个对象在后面还会再用一阵子，这个对象就会由from移动到to区域
4. 然后下次移动到老年代，最后移动到持久代

垃圾回收频率和算法：

无论是新生代还是老年代，都会有垃圾回收机制，只是回收的频率不一样，old次数更少，而且算法也不一样。

无论做什么事情，在初始阶段放弃的人总是非常多，能熬过入门阶段就很少有人放弃了。

新生代的垃圾回收算法是minor GC，也被称之为小GC。

老年代的垃圾回收算法是major GC，也被称之为full GC或大GC。

垃圾回收的注意点：

• 垃圾回收不是实时进行的，而是的攒一会再进行的。
• 垃圾回收的时候非常消耗cpu和内存，会把jvm内部给锁死，在当时的一瞬间会卡死，这也是安卓比苹果卡的原因，苹果的底层是实时回收的。

新生代垃圾回收过程（小GC算法）：

老年代垃圾回收：

老年人垃圾回收比新生代要简单许多，大体可分为两个过程：

• 老年代在回收时首先要遍历老年代区域所有的对象，然后标记不再使用的对象。

• 清理不再使用的的对象。

老年代区域的垃圾回收频率比新生代要少，但是老年代在垃圾回收时是最卡的时候，因为要遍历整个老年代区域。

堆空间

新生代、老年代、持久代当中的空间大小是由我们进行指定的，但是并不能胡乱指定，要根据自己当前的业务进行指定。

我们可以在tomcat的配置文件里面指定，向jvm传递参数，也可以在命令行的当中用环境变量指定。

• -Xmx=新生代总空间+老年代总空间
• -XX：MaxNewSize新生代总空间
• -XX：NewSize新生代初始空间，不算预留空间，所谓的初始空间就是一开始的时候是多大
• -xms是新生代的初始空间和老年代的初始空间
• 老年代空间无法指定，用总空间减去新生代空间即为老年代空间，也就是说老年代空间是计算出来的。
• -XX:MaxPermSize持久代的总空间大小
• -XX:PermSize持久代的初始空间大小

tomcat而言

catalina.sh当中有两个环境变量

• CATALINA_OPTS：仅对启动运行tomcat实例的java虚拟机有效。

• JAVA_OPTS：对本机上的所有java虚拟机有效。

通过命令行的环境变量也可以向jvm传递参数，比如：

exports CATALINA_OPTS="-Xmx256m"