Общие сведения

Господи, дай мне места для размещения того, что пока еще нужно,
Дай мне смелости удалить то, что больше не пригодится,
И дай мне мудрости, чтобы отличить одно от другого.

Терминология

Максимальная задержка

Максимальное время, на которое сборщик приостанавливает выполнение программы для выполнения одной сборки. Такие остановки называются stop-the-world (или STW).

Пропускная способность

Отношение общего времени работы программы к общему времени простоя, вызванного сборкой мусора, на длительном промежутке времени.

Потребляемые ресурсы

Объем ресурсов процессора и/или дополнительной памяти, потребляемых сборщиком.

Гипотеза о поколениях

Вероятность смерти как функция от возраста снижается очень быстро. Ее приложение к сборке мусора в частности означает, что подавляющее большинство объектов живут крайне недолго.

Вот тут и возникает идея разделения объектов на младшее поколение (young generation) и старшее поколение (old generation). В соответствии с этим разделением и процессы сборки мусора разделяются на малую сборку (minor GC), затрагивающую только младшее поколение, и полную сборку (full GC), которая может затрагивать оба поколения.

График

Организация памяти (Serial/Parallel)

Heap Space				Non-Heap Space
Young Gen			Old Gen	Method Area Metaspace			Native Area Code Cache
Survivor Space		Eden Space
Survivor 0 (To)	Survivor 1 (From)		Tenured Generation	Runtime Constant Pool	Field & Method Data	Code	Thread Stack, PC, NativeStack	Compile	Native

Young Gen

По умолчанию младшее поколение занимает одну треть всей кучи

Eden Space

Выделятся память под большую часть создаваемых из программы объектов.

Большая часть объектов живет недолго (итераторы, временные объекты, используемые внутри методов и т.п.), и удаляются при выполнении сборок мусора это области памяти, не перемещаются в другие области памяти.

Когда данная область заполняется (т.е. количество выделенной памяти в этой области превышает некоторый заданный процент), GC выполняет быструю (minor collection) сборку мусора. По сравнению с полной сборкой мусора она занимает мало времени, и затрагивает только эту область памяти — очищает от устаревших объектов Eden Space и перемещает выжившие объекты в следующую область.

Survivor Space

Сюда перемещаются объекты из предыдущей, после того, как они пережили хотя бы одну сборку мусора. Время от времени долгоживущие объекты из этой области перемещаются в Tenured Space.

Один из двух регионов Survivor всегда пустой, именно он выбирается для переноса объектов из Eden.

Каждый регион Survivor по умолчанию занимает одну десятую младшего поколения

Tenured

Tenured ([ˈtenjʊəd] Old) Generation: Здесь скапливаются долгоживущие объекты (крупные высокоуровневые объекты, синглтоны, менеджеры ресурсов и проч.).

Когда заполняется эта область, выполняется полная сборка мусора (full, major collection), которая обрабатывает все созданные JVM объекты.

Так же может быть использована для создаваемых объектов, размер которых достаточно велик (объекты-акселераты) для Eden Space, и целесообразнее помещается в Tenured.

Metaspace

Здесь хранится метаинформация, используемая JVM (используемые классы, методы и т.п.). Может динамически расширятся, до определенного момента (OutOfMemoryError). The method area is created on virtual machine start-up

• Type Information

  Fully qualified name, Fully qualified name of superclass, Whether or not the type is a class or an interface, The type’s modifiers, An ordered list of the fully qualified names of any direct superinterfaces

  • The Constant Pool

    For each type it loads, a Java virtual machine must store a constant pool. A constant pool is an ordered set of constants used by the type, including literals (string, integer, and floating point constants) and symbolic references to types, fields, and methods.

  • Field Information

    The field’s name, The field’s type, The field’s modifiers (some subset of public, private, protected, static, final, volatile, transient) Order must be recorded

  • Method Information

    The method’s name, The method’s return type, The number and types (in order) of the method’s parameters, The method’s modifiers (some subset of public, private, protected, static, final, synchronized, native, abstract)

    For not abstract, not native: The method’s bytecodes, The sizes of the operand stack and local variables sections of the method’s stack frame, An exception table

    Order must be recorded

  • Class Variables

  • A Reference to Class ClassLoader

  • A Reference to Class Class

• Method Tables

  Array of direct references to all the instance methods that may be invoked on a class instance, including instance methods inherited from superclasses

Ссылки:

https://www.artima.com/insidejvm/ed2/jvm5.html

Native Area

• Stack

  Область хранящая состояние стека, program counter, native стека для каждого потока Может бросится OutOfMemoryError, при создании потока, при нехватки места

• Compile

  Эта область используется JVM, когда включена JIT-компиляция, в ней кешируется скомпилированный платформенно-зависимый код.