Java - JVM內(nèi)存模型 3分鐘教你成為JVM的尖子生

在很久很久以前,也就是1992年3月份,有一所NB轟轟的咖啡學(xué)校誕生了,它的名字叫JAVA,學(xué)校的校規(guī)極其的厲害,普通學(xué)生聞風(fēng)喪膽,唯一尖子生般的人才能留下來(lái),別猜了那人就是 "你"。

本色出演名單

姓名 別名 簡(jiǎn)稱
學(xué)校 Java Virtual Machine JVM
教室 堆空間 Heap
老師 垃圾回收器 Minor GC / Major GC
學(xué)生 數(shù)據(jù) Object

學(xué)校平面圖

俗名 使用權(quán)限 簡(jiǎn)稱
Metaspace教室 學(xué)生會(huì),校長(zhǎng)專用 Metaspace
Tenured/Old Generation教室 尖子生專用 Old
Eden教室 新生 Eden
Survivor0/1教室 優(yōu)等生 S0S1

學(xué)校歡迎新生板報(bào)

  1. 新生領(lǐng)取作業(yè)記錄本。備注:(記錄學(xué)生是否做了作業(yè),每做一次蓋一個(gè)章)。

  2. 接著新生自行移步到 Eden 教室。

  3. Minor GC老師會(huì)不斷抽查有沒(méi)有做作業(yè)、沒(méi)做的將被老師進(jìn)行標(biāo)記。

  4. 沒(méi)被標(biāo)記的成為優(yōu)等生,自行移步到 S0S1 教室,備注:(這兩個(gè)教室必需有個(gè)是空的,學(xué)生不能直接進(jìn)入空教室,空教室由Minor GC老師負(fù)責(zé)安排進(jìn)入),移步完后開(kāi)除 Eden 教室的差生。

  5. 這兩個(gè)教室Minor GC老師會(huì)不斷抽查,做了作業(yè)的在老師點(diǎn)名后移步另一個(gè)教室按順序坐好,沒(méi)有做作業(yè)的學(xué)生留下來(lái),學(xué)校做思想教育后然后開(kāi)除。

  6. Minor GC老師每抽查一次作業(yè),會(huì)給你們加一分,如果分?jǐn)?shù)達(dá)到指定分?jǐn)?shù),你們可以進(jìn)入尖子生 Old 教室了。

  7. S0S1教室人滿后,恭喜你們這批人可以混成為尖子生,可移步到 Old 教室,這里會(huì)有另外的Major GC老師負(fù)責(zé)抽查,沒(méi)Minor GC老師管那么嚴(yán),開(kāi)心吧。

  8. 如果學(xué)生的作業(yè)記錄本已經(jīng)記錄滿了,很不好意思,也會(huì)被開(kāi)除,因?yàn)槲覀儗W(xué)校閑麻煩,懶得再給你們發(fā)作業(yè)記錄本。

  9. Metaspace教室,如果你跟校長(zhǎng)或者學(xué)生會(huì)有點(diǎn)關(guān)系就進(jìn)去,不用擔(dān)心被開(kāi)除,哈哈。


學(xué)校歡迎新生板報(bào)內(nèi)幕

  1. 用來(lái)記錄創(chuàng)建對(duì)象的 GC年齡,每 GC 一次后還存活的加一歲。

  2. 所有新創(chuàng)建的對(duì)象都會(huì)在 Eden 區(qū)域中。

  3. Minor GC 會(huì)檢查對(duì)象是否還被引用,沒(méi)有則進(jìn)行標(biāo)記。

  4. 執(zhí)行Minor GC后,在Eden中存活的對(duì)象會(huì)被移動(dòng)到S0S1區(qū)域。

  • 移動(dòng)完后,Minor GCEden區(qū)域進(jìn)行清空,并將存活的對(duì)象年齡值加1。
  1. 第二次Minor GC,重復(fù)執(zhí)行 ( 3 , 4 ) 步驟,這時(shí)候另一個(gè)S1區(qū)域要派上用場(chǎng)了。
  • 清空


  • 再來(lái)執(zhí)行一次Minor GC看看效果圖。

  • 清空


  1. 假設(shè)系統(tǒng)設(shè)置的年老代齡值為4年,那么3號(hào)數(shù)據(jù)就可以升級(jí)到年老代區(qū)域中了。
  • 清空


  1. Survivor區(qū)域滿后直接轉(zhuǎn)移到Tenrued/Old Generation,下面這種情況就是了,Survivor區(qū)域里面的對(duì)象都存活,空間又不夠存放了。
  • 清空后的數(shù)據(jù)


  1. 假設(shè)系統(tǒng)設(shè)置的年老代齡值為20次,那么,第二十次后,將會(huì)被清除Major GC會(huì)自動(dòng)進(jìn)行處理,進(jìn)行標(biāo)記。
  • 清除


  1. Metaspace區(qū)域,屬于GC Roots。
虛擬機(jī)棧(棧幀中的本地變量表)中引用的對(duì)象。
方法區(qū)中類靜態(tài)屬性引用的對(duì)象。
方法區(qū)中常量引用的對(duì)象。
本地方法棧中JNI(即一般說(shuō)的Native方法)引用的對(duì)象。
  1. 如果Old Generation也滿了,就會(huì)報(bào)大家經(jīng)??吹降?code>OOM異常了。

現(xiàn)實(shí)例子

  1. 張三李四同學(xué)第一天來(lái)到這所JVM學(xué)校
# 教室里只有他們兩人
Object zhangsan = new Object();
Object lisi = new Object();
  1. 可愛(ài)的老師說(shuō)找出會(huì)做這道題目的學(xué)生
# zhangsan說(shuō)我會(huì),然后
zhangsan.do();
  • 這時(shí)候Minor GC的老師出現(xiàn)了。
# 發(fā)現(xiàn)lisi在那里傻傻的發(fā)呆,不會(huì)做作業(yè)就會(huì)看
# GC老師直接標(biāo)記它為沒(méi)用之人,zhangsan標(biāo)記為有用之才。
  • Minor GC老師執(zhí)行家法
# 告訴zhangsan去隔壁的`S0`教室繼續(xù)做題
# 拿出化骨水化掉了lisi
  1. zhangsan來(lái)到了S0教室
# 教室越來(lái)越多人,已經(jīng)擠不進(jìn)人了
# Minor GC老師又給沒(méi)用的人進(jìn)行標(biāo)記,他又成功躲過(guò)了這次
# 老師告訴他去`S1`教室繼續(xù)做題,他要化人了
  1. zhangsan來(lái)到了S1教室
# 經(jīng)過(guò)了幾輪的S0/S1教室來(lái)回跑,他已經(jīng)躲過(guò)了15次了
# `Minor GC`老師告訴他,你可以去尖子班做題了
  1. zhangsan來(lái)到了Tenrued/Old Generation教室,這里的Major GC老師果然不經(jīng)常來(lái)看我們了。
# zhangsan在這里又避免了5次的化骨水,但時(shí)間卻花了比之前的幾十倍
# 最后zhangsan還是被化掉了,因?yàn)榍昂蠹悠饋?lái)、太老了,傷不起。

ZhangSan GameOver 全劇終

PS備注:此文屬于簡(jiǎn)單JVM知識(shí)圖解,便于理解,但JVM內(nèi)容還有非常之多,這里只是冰山一角。


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