java内存分布实现代码

2024-04-02 19:04:59 725人浏览独家记忆

Python 官方文档：入门教程 => 点击学习

摘要

目录一、堆内内存1.1 年轻代-Young Generation1.2 老年代 (Old Generation)1.3 元数据（Meta space）1.4 小结二、堆外内存2.1

一、堆内内存

堆内内存分为三大部分，年轻代，老年代和元空间，所以堆内内存 = 年轻代 + 老年代 + 元空间，下面细聊下三部分

1.1 年轻代-Young Generation

存放的是new 生成的对象
年轻代是为了尽可能快速的回收掉那些生命周期短的对象
Eden
- 大部分对象在Eden区中生成
- 当Eden区满时,会做一次young gc, 依然存活的对象将被复制到Survivor区, 当一个Survivor 区满时, 此区的存活对象将被复制到另外一个Survivor区
Survivor（通常2个)
- 当两个 Survivor 区都满时, 从第一个Survivor 区被复制过来且依旧存活的对象，超过一定年龄的会被复制到老年代(Tenured)
- Survivor 的两个区是对称的, 没有先后关系, 所有同一个区中可能同时存在从Eden复制过来的对象和从前一个 Survivor 复制过来的对象。
- 把age大于-XX:MaxTenuringThreshold的对象晋升到老年代；（对象每在Survivor区熬过一次，其age就增加一岁）；

1.2 老年代 (Old Generation)

存放了在年轻代中经历了N次垃圾回收后仍存活的对象, 是一些生命周期较长的对象.
存放那些创建的时候占用空间比较大的对象，这些对象不经历eden,直接进入老年代，大对象（大小大于-XX:PretenureSizeThreshold的对象）

1.3 元数据（Meta space）

存放类的数据
存放静态文件, 如静态类和方法等。持久代对垃圾回收没有显著影响, 但是有些应用可能动态生成或者调用一些class, 比如Hibernate, mybatis 等, 此时需要设置一个较大的持久代空间来存放这些运行过程中新增的类。
设置持久代大小参数: -XX:MetaspaceSize, -XX:MaxMetaspaceSize

1.4 小结

1、默认参数：

老年代占整个堆内存的2/3

年轻代占整个内存的1/3

Eden 区域占整个年轻代的80%，From 和 To 两个生存者区域各占10%

2、新老年代相关jvm参数

-XX:NewRatio 设置新老年代比例，如-XX:NewRatio=5 代表新老年代比例为1:5，新生代占用堆内存的1/6，老年代占用5/6；
-XX:SurvivorRatio 设置新生代中eden和两个2个Survivo区域大小的比例，如-XX:SurvivorRatio=8，则eden:s1:s2=8:1:1,默认比例就是为8:1:1.

3、young GC发生在新生代中，FUll GC 发生在整个堆空间中，一般是老年代空间不够用就会出发FULL GC

二、堆外内存

我们的游戏服务器使用的是Netty，所以单说下netty,Netty的ByteBuffer采用DIRECT BUFFERS，使用堆外直接内存进行Socket读写，不需要进行字节缓冲区的二次拷贝,堆外内存的零拷贝.提升了效率。因为操作系统内核直接把数据写到堆外内存里，不需要像普通api一样，操作系统内核缓存一份，程序读的时候再复制一份到程序空间。

2.1 java中在堆外开辟内存的方法有两种

1.用DirectBufferByteBuffer.allocateDirect(size)

2.用JNI写java的C/C++扩展，在扩展里不牵扯JVM自己向系统搞内存出来。

2.2 使用堆外内存的优点

1.减少了垃圾回收因为垃圾回收会暂停其他的工作。

2.加快了复制的速度堆内在flush到远程时，会先复制到直接内存（非堆内存），然后在发送；而堆外内存相当于省略掉了这个工作。

2.3堆外内存的缺点

内存难以控制，使用了堆外内存就间接失去了JVM管理内存的可行性，改由自己来管理，当发生内存溢出时排查起来非常困难。

三、垃圾回收

3.1 垃圾回收(GC)

Minor GC

一般当新对象生成并且在Eden申请空间失败时就会触发MinorGC, 对Eden区域进行GC, 清除非存活对象, 并且把尚存活的对象移动到Survivor区, 然后整理两个Survivor区。
该方式的GC是对年轻代的Eden区进行，不会影响到年老代。
由于大部分对象是从Eden区开始的, 所以Eden区的GC会很频繁。

Major GC / Full GC