java fullgc频繁 java中full gc

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blueice 2023-08-05 15:23:05

文章标签 java fullgc频繁 jvm jdk java CMS 文章分类 Java 后端开发

JVM中有特定的垃圾回收机制，堆内存划分为du Eden、Survivor 和 Tenured/Old 空间。

GC

即就是Java垃圾回收机制。

Full GC

是清理整个堆空间—包括年轻代和永久代

目前主流的JVM（HotSpot）采用的是分代收集算法

JVM解释

话不多说直接上图

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堆(Heap)
是Jvm管理的内存中最大的一块。程序的主要数据也都是存放在堆内存中的，这一块区域被所有的线程所共享，通常出现线程安全问题的一般都是这个区域的数据出现的问题。
方法区(Method Area)
与Heap一样，也是各个线程共享的内存域，这块区域主要是用来存储类加载器加载的类信息，常量，静态变量，通俗的讲就是编译后的class文件信息。
Jvm栈
与程序计数器一样，它是每个线程私有的，它的生命周期与线程相同。虚拟机栈描述的是Java方法执行的内存模型：每个方法被执行的时候都会同时创建一个栈帧（Stack Frame）用于存储局部变量表、操作栈、动态链接、方法出口等信息。每一个方法被调用直至执行完成的过程，就对应着一个栈帧在虚拟机栈中从入栈到出栈的过程。
本地方法栈（Native Method Stacks）
本地方法栈（Native Method Stacks）与虚拟机栈所发挥的作用是非常相似的，是虚拟机栈为虚拟机执行Java方法（也就是字节码）服务，而本地方法栈则是为虚拟机使用到的Native方法服务。
程序计数器
程序计数器是每个线程独有的，所以是线程安全的。它主要用于记录每个线程的执行情况。

jvm heap区域

分为年轻代，老年代和持久代。

jvm heap规则：

对象优先在Eden区分配
大对象直接进入老年代（-XX:PretenureSizeThreshold=3145728 这个参数来定义多大的对象直接进入老年代）
长期存活的对象将进入老年代(在JDK8中测试，-XX:MaxTenuringThreshold=1的阀值设定根本没用)
动态对象年龄判定（虚拟机并不会永远地要求对象的年龄都必须达到MaxTenuringThreshold才能晋升老年代，如果Survivor空间中相同年龄的所有对象的大小总和大于Survivor的一半，年龄大于或等于该年龄的对象就可以直接进入老年代）
空间分配担保
只要老年代的连续空间大于（新生代所有对象的总大小或者历次晋升的平均大小）就会进行minor GC，否则会进行full GC

英文图解如下：

触发Full GC执行的四种情况

旧生代空间不足
旧生代空间只有在新生代对象转入及创建为大对象、大数组时才会出现不足的现象，当执行Full GC后空间仍然不足，则抛出如下错误：
java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space

解决：调优时应尽量做到让对象在Minor GC阶段被回收、让对象在新生代多存活一段时间及不要创建过大的对象及数组。

Permanet Generation空间满
PermanetGeneration中存放的为一些class的信息等，当系统中要加载的类、反射的类和调用的方法较多时，Permanet Generation可能会被占满，在未配置为采用CMS GC的情况下会执行Full GC。如果经过Full GC仍然回收不了，那么JVM会抛出如下错误信息：
java.lang.OutOfMemoryError: PermGen space 解决：可采用的方法为增大Perm Gen空间或转为使用CMS GC。
CMS GC时出现promotion failed和concurrent mode failure
对于采用CMS进行旧生代GC的程序而言，尤其要注意GC日志中是否有promotion failed和concurrent mode failure两种状况，当这两种状况出现时可能会触发Full GC。promotionfailed是在进行Minor GC时，survivor space放不下、对象只能放入旧生代，而此时旧生代也放不下造成的；concurrent mode failure是在执行CMS GC的过程中同时有对象要放入旧生代，而此时旧生代空间不足造成的。
解决：增大survivorspace、旧生代空间或调低触发并发GC的比率，但在JDK 5.0+、6.0+的版本中有可能会由于JDK的bug29导致CMS在remark完毕后很久才触发sweeping动作。对于这种状况，可通过设置-XX:CMSMaxAbortablePrecleanTime=5（单位为ms）来避免。
统计得到的Minor GC晋升到旧生代的平均大小大于旧生代的剩余空间
这是一个较为复杂的触发情况，Hotspot为了避免由于新生代对象晋升到旧生代导致旧生代空间不足的现象，在进行Minor GC时，做了一个判断，如果之前统计所得到的Minor GC晋升到旧生代的平均大小大于旧生代的剩余空间，那么就直接触发Full GC。