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文档简介
Java内存管理与垃圾回收单击此处添加副标题作者:目录01添加目录项标题02Java内存区域03Java内存分配与回收04垃圾回收算法05垃圾回收器与性能调优06内存管理工具与监控添加目录项标题01Java内存区域02堆区堆区是Java内存区域中最大的部分堆区用于存储对象实例和数组堆区的内存分配和回收由垃圾收集器自动管理堆区的内存碎片可以通过垃圾收集器的整理功能来减少栈区添加标题添加标题添加标题添加标题栈区的特点是先进后出,后进先出,符合栈的数据结构特点。栈区是Java虚拟机中用于存储局部变量和方法参数的区域。栈区的大小在编译时确定,运行时不会改变。栈区的数据在方法调用结束后会自动释放,不需要垃圾回收。方法区存储位置:在堆内存中存储内容:类的元数据、常量池、静态变量等特点:线程共享,不会频繁创建和销毁与堆内存的关系:方法区中的对象引用存储在堆内存中,堆内存中的对象实例存储在方法区中。程序计数器应用场景:在多线程环境下,程序计数器用于记录当前线程的执行位置,以便在切换线程时能够正确地恢复执行与其他内存区域的关系:程序计数器与虚拟机栈和本地方法栈密切相关,它们共同保证了Java多线程的正确执行。作用:记录当前线程所执行的字节码的行号特点:线程私有,不会发生内存溢出Java内存分配与回收03对象的创建与内存分配对象的创建:通过new关键字创建对象,分配内存空间内存分配:根据对象的类型和大小,在堆内存中分配合适的空间引用计数:每个对象都有一个引用计数器,记录被引用的次数垃圾回收:当引用计数器为0时,对象被视为垃圾,被垃圾回收器回收对象的销毁与内存回收对象的销毁:当对象不再被引用时,Java虚拟机会自动将其销毁内存回收:Java虚拟机通过垃圾回收器自动回收不再使用的内存垃圾回收算法:标记-清除、复制、标记-整理等内存泄漏:长时间持有不再使用的对象,导致内存无法被回收内存优化:通过优化代码和配置,减少内存泄漏和垃圾回收的压力垃圾回收机制垃圾回收器的作用:自动回收无用的对象,释放内存空间垃圾回收器的种类:Serial、Parallel、CMS、G1等垃圾回收策略:标记-清除、复制、标记-整理、分代回收等垃圾回收器的参数调整:根据实际需求调整垃圾回收器的参数,以提高性能和稳定性内存泄漏与垃圾回收器内存泄漏:程序运行过程中,内存占用持续增加,导致系统资源耗尽垃圾回收策略:根据系统运行状况,动态调整垃圾回收频率和力度垃圾回收器类型:Serial、Parallel、CMS、G1等垃圾回收器:Java虚拟机自动回收无用对象的机制垃圾回收算法:标记-清除、复制、标记-整理等垃圾回收算法04标记-清除算法原理:标记出所有需要回收的对象,然后清除这些对象优点:简单易实现,不需要移动对象缺点:会产生内存碎片,降低内存利用率应用场景:适用于老年代,因为老年代的对象存活率较低复制算法原理:将内存分为两个区域,一个区域用于存储存活对象,另一个区域用于存储待回收对象。过程:遍历所有对象,将存活对象复制到存活区域,然后清除待回收区域。优点:实现简单,运行效率高。缺点:需要额外的内存空间,可能会造成内存浪费。标记-压缩算法原理:标记出所有存活的对象,然后将所有存活的对象移动到内存的一端,最后清理掉边界以外的内存区域优点:避免了内存碎片问题,提高了内存利用率缺点:需要移动存活的对象,增加了GC的时间成本应用场景:适用于老年代,因为老年代的对象存活率较高,适合使用标记-压缩算法进行垃圾回收。分代收集算法年轻代:主要存放新创建的对象,使用复制算法进行垃圾回收老年代:主要存放经过多次垃圾回收后仍然存活的对象,使用标记-清除或标记-整理算法进行垃圾回收分代收集算法的优点:提高了垃圾回收的效率,减少了内存碎片分代收集算法的缺点:需要额外的空间来存储对象的代际信息,增加了内存开销垃圾回收器与性能调优05HotSpot虚拟机中的垃圾回收器垃圾回收器的作用:回收不再使用的对象,释放内存空间垃圾回收器的性能调优:调整垃圾回收器的参数,优化垃圾回收效率垃圾回收器的工作原理:标记-清除、复制、标记-整理等算法垃圾回收器的分类:Serial、Parallel、CMS、G1等CMS垃圾回收器概念:ConcurrentMarkSweep,一种并发的垃圾回收器工作原理:标记-清除算法,分为初始标记、并发标记、重新标记和并发清除四个阶段优点:降低了垃圾回收的停顿时间,提高了程序的响应速度缺点:可能会产生浮动垃圾,需要额外的内存空间进行标记和清除操作应用场景:适用于对响应时间要求较高的应用程序,如Web服务器、数据库服务器等G1垃圾回收器概述:G1垃圾回收器是一种面向服务端应用的垃圾回收器,旨在满足大内存、低延迟的需求。特点:并行、并发、分代、增量、可预测的暂停时间。工作原理:通过分区(Region)的方式对堆内存进行管理,每个分区都可以被标记为Eden、Survivor、Old等角色。性能调优:通过调整分区大小、设置暂停时间目标、选择合适的GC策略等手段进行性能调优。ZGC垃圾回收器ZGC垃圾回收器是Java11引入的新一代垃圾回收器ZGC垃圾回收器的主要目标是降低暂停时间,提高响应速度ZGC垃圾回收器采用彩色指针技术,实现了并发标记和并发清除ZGC垃圾回收器支持动态调整堆大小,以适应不同的内存需求ZGC垃圾回收器在性能调优方面具有显著优势,可以有效提高应用程序的运行效率垃圾回收性能调优垃圾回收器的选择:根据应用场景选择合适的垃圾回收器,如ParallelGC、CMS、G1等。调整垃圾回收参数:根据实际需求调整垃圾回收器的参数,如堆大小、新生代和老年代的比例等。代码优化:避免产生不必要的对象,减少垃圾回收的压力,如使用对象池、缓存等。性能监控:使用JDK提供的工具监控垃圾回收的性能,如JConsole、VisualVM等。内存管理工具与监控06JConsole工具的使用03连接Java进程:在JConsole界面中,选择要监控的Java进程01下载并安装JConsole02启动JConsole:在命令行中输入"jconsole"07优化内存管理:根据JConsole监控结果,优化Java程序的内存管理,提高程序性能05监控垃圾回收:在JConsole界面中,查看垃圾回收情况,包括回收次数、回收时间等06分析内存泄漏:在JConsole界面中,分析内存泄漏情况,找出内存泄漏的原因04监控内存使用情况:在JConsole界面中,查看内存使用情况,包括堆内存、非堆内存等VisualVM工具的使用使用VisualVM进行内存泄漏检测,找出内存泄漏的原因使用VisualVM进行线程监控,找出线程阻塞的原因使用VisualVM进行CPU监控,找出CPU占用率高的原因下载并安装VisualVM启动VisualVM,选择要监控的Java进程使用VisualVM查看内存使用情况,包括堆内存、非堆内存等MAT工具的使用下载并安装MAT工具启动MAT工具,选择要分析的Java进程使用MAT工具查看内存占用情况,包括堆内存、非堆内存等使用MAT工具分析内存泄漏问
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