java内存机制与启动参数优化

java内存机制与启动参数优化 Java 内存机制是指 Java 虚拟机（JVM）管理内存的机制。JVM 主要管理两种类型的内存：堆（Heap）和非堆（Perm）。堆是 Java 代码使用的内存，留给开发人员使用的；非堆是 JVM 留给自己的，成为永久代。永久代中保存类信息、方法区、JVM 内部处理或优化所需的内存、每个类结构、方法和构造方法的代码等。 Java 中的堆是 JVM 所管理的最大的一块内存空间，主要用于存放各种类的实例对象。在 Java 中，堆被划分成两个不同的区域：新生代（Young）和老年代（Old）。新生代又被划分成三个区域：Eden、FromSurvivor（S0）、ToSurvivor（S1）。大多数情况下，Java 中新建的对象都是在新生代上分配的，新生代由 Eden 和两块相同大小的 S0 和 S1 组成。我们可以通过-Xmn 设置新生代的大小，-XX：SurvivorRatio 设置 Eden 和 S 区的比值。 垃圾回收算法是 Java 中清理内存的机制。最基础的搜集算法是“标记－清除算法”（Mark-Sweep），它分成“标记”和“清除”两个阶段，首先标记出所有需要回收的对象，然后回收所有需要回收的对象。为了解决效率问题，一种称为“复制”（Copying）的搜集算法出现，它将可用内存划分为两块，每次只使用其中的一块，当半区内存用完了，仅将还存活的对象复制到另外一块上面，然后就把原来整块内存空间一次过清理掉。 在商业虚拟机中都是用了这一种收集算法来回收新生代，IBM 有专门研究表明新生代中的对象 98% 是朝生夕死的，所以并不需要按照 1：1 的比例来划分内存空间，而是将内存分为一块较大的 Eden 空间和 2 块较少的 Survivor 空间，每次使用 Eden 和其中一块 Survivor，当回收时将 Eden 和 Survivor 还存活的对象一次过拷贝到另外一块 Survivor 空间上，然后清理掉 Eden 和用过的 Survivor。 Sun Hotspot 虚拟机默认 Eden 和 Survivor 的大小比例是 8:1，也就是每次只有 10% 的内存是“浪费”的。当然，98% 的对象可回收只是一般场景下的数据，我们没有办法保证每次回收都只有 10% 以内的对象存活，当 Survivor 空间不够用时，需要依赖其他内存（譬如老年代）进行分配担保（Handle Promotion）。 复制收集算法在对象存活率高的时候，效率有所下降。更关键的是，如果不想浪费 50% 的空间，就需要有额外的空间进行分配担保用于应付半区内存中所有对象都 100% 存活的极端情况，所以在老年代一般不能直接选用这种算法。 Java 启动参数优化是指在启动 Java 应用程序时，可以设置的一些参数，以优化 Java 虚拟机的性能。例如，我们可以通过-Xmn 设置新生代的大小，-XX：SurvivorRatio 设置 Eden 和 S 区的比值，以优化垃圾回收的效率。同时，我们也可以设置-XX：PretenureSizeThreshold=1024（单位是字节），意思是对象超过此大小，就直接分配到老年代生面。 在实际应用中，需要根据具体情况选择合适的垃圾回收算法和启动参数，以优化 Java 应用程序的性能和内存使用情况。