★没有一招鲜似的调优秘籍或包罗万象的性能百科
★GC性能调优需要专门的知识技能才能解决
★解决的GC性能问题越多,技艺才会越精湛
★《深入理解JVM & G1 GC》不仅有技术实践,还有设计原理和目标
★让你深入掌握GC,积累更多技术与经验,
★更好地提升产品性能
2.2.1 引用计数法
引用计数法(Reference Counting)在GC执行垃圾回收之前,1先需要区分出内存中哪些是存活对象,哪些是已经死亡的对象。只有被标记为已经死亡的对象,GC才会在执行垃圾回收时,释放掉其所占用的内存空间,因此这个过程我们可以称为垃圾标记阶段。
引用计数器的实现很简单,对于一个对象A,只要有任何一个对象引用了A,则A的引用计数器J加1,D引用失效时,引用计数器J减1。只要对象A的引用计数器的值为0,则对象AJ不可能再被使用。也J是说,引用计数器的实现只需要为每个对象配置一个整形的计数器即可。引用计数器算法的一大优势J是不用等待内存不够用的时候,才进行垃圾的回收,WQ可以在赋值操作的同时检查计数器是否为0,如果是的话J可以立即回收。
但是引用计数器有一个严重的问题,即无法处理循环引用的情况。一个简单的循环引用问题的描述如下:有对象A和对象B,对象A中含有对象B的引用,对象B中含有对象A的引用。此时,对象A和对象B的引用计数器都不为0,但是在系统中却不存在任何D3个对象引用了A或B。也J是说,A和B是应该被回收的垃圾对象,但由于垃圾对象间相互引用,从而使垃圾回收器无法识别,引起内存泄漏。
如图2-6所示,构造了一个列表,将Z后一个元素的next属性指向D一个元素,即引用D一个元素,从而构成循环引用。这个时候如果将列表的头head赋值为null,此时列表的各个元素的计数器都不为0,同时也失去了对列表的引用控制,从而导致列表元素不能被回收。
引用计数器拥有一些特性,1先它需要单D的字段存储计数器,这样的做法增加了存储空间的开销。其次,每次赋值都需要更新计数器,这增加了时间开销。再者,垃圾对象便于辨识,只要计数器为0,J可作为垃圾回收。接下来它能方便及时地回收垃圾,没有延迟性。Z后不能解决循环引用的问题。正是由于Z后一条致命缺陷,导致在Java的垃圾回收器中没有使用这类算法。
2.2.2 根搜索算法
HotSpot和大部分JVM都是使用根搜索算法作为垃圾标记的算法实现。前面介绍过的引用计数算法尽管实现简单,执行效率也不错,但是该算法本身却存在一个较大的弊端,甚至会影响到垃圾标记的准确性。由于引用计数算法会为程序中的每一个对象都创建一个私有的引用计数器,D目标对象被其他存活对象引用时,引用计数器中的值则会加1,不再引用时便会减1,D引用计数器中的值为0的时候,J意味着该对象已经不再被任何存活对象引用,可以被标记为垃圾对象。采用这种方式看起来似乎没有任何问题,但是如果一些明显已经死亡了的对象尽管没有被任何的存活对象引用,但是它们彼此之间却存在相互引用时,引用计数器中的值则永远不会为0,这样便会导致GC在执行内存回收时永远无法释放掉这种无用对象所占用的内存空间,J有可能引发内存泄漏。
相对于引用计数算法而言,根搜索算法不仅同样具备实现简单和执行高效等特点,更重要的是该算法可以有效地解决在引用计数算法中一些已经死亡的对象因相互引用而导致的无法正确被标记的问题,防止内存泄漏的发生。简单来说,根搜索算法是以根对象集合为起始点,按照从上至下的方式搜索被根对象集合所连接的目标对象是否可达(使用根搜索算法后,内存中的存活对象都会被根对象集合直接或间接连接着),如果目标对象不可达,J意味着该对象已经死亡,便可以在instanceOopDesc[ HotSpot在C 代码中用instanceOopDesc类来表示Java对象,而该类继承oopDesc,所以HotSpot中的Java对象也自然拥有oopDesc所声明的头部。]的Mark World中将其标记为垃圾对象。在根搜索算法中,只有能够被根对象集合直接或者间接连接的对象才是存活对象。在HotSpot中,根对象集合中包含了5个元素,Java栈内的对象引用、本地方法栈内的对象引用、运行时常量池中的对象引用、方法区中类静态属性的对象引用以及与一个类对应的W一数据类型的Class对象。
显示全部信息第五段评价 这本书的内容非常扎实,绝对是一本值得反复研读的JVM与G1 GC的深度指南。我之前也读过一些关于JVM的书籍,但很多都停留在概念的介绍层面,要么就是泛泛而谈。这本书则不然,它从JVM的内存布局开始,一层一层地剥开,深入到类的加载、连接、初始化过程,再到对象在堆中的分配、逃逸分析的应用,每一个知识点都讲解得非常透彻。最让我感到震撼的是对G1 GC的讲解,它不仅仅是描述了G1 GC的算法,而是详细解析了其内部的各个组件是如何协同工作的,比如Remembered Set、Collection Set、Humongous Region等概念,以及它们是如何影响GC的性能的。书中还深入探讨了G1 GC的并发标记阶段是如何避免STW的,以及在遇到大对象时是如何处理的。此外,书中还提供了一些关于JVM调优的实战经验,比如如何根据应用程序的CPU使用率、内存占用情况来选择合适的GC算法和参数。我尤其喜欢书中关于GC日志分析的部分,它提供了一套完整的分析框架,能够帮助开发者快速定位GC性能瓶颈。总而言之,这本书为我打开了一扇通往JVM内部世界的大门,让我对Java虚拟机的理解更加深刻,也让我能够更自信地去应对复杂的性能调优挑战。
评分第四段评价 我一直认为,要成为一名优秀的Java开发者,深入理解JVM是必不可少的一环,而垃圾回收机制又是JVM中最复杂也最关键的部分之一。在阅读这本书之前,我对G1 GC的理解仅限于“它比CMS GC更好,暂停时间更短”,但具体好在哪里,如何实现,以及什么时候会遇到它的局限性,我却知之甚少。这本书恰恰满足了我对这份“知之甚少”的求知欲。它以一种非常严谨但又不失趣味的方式,将JVM的内存管理、对象生命周期、垃圾回收的算法原理娓娓道来。书中最让我印象深刻的是对G1 GC的“区域化”设计理念的详细阐述,以及它如何在各个阶段(如标记、清除、复制)之间巧妙地权衡,以达到吞吐量和延迟的平衡。书中还特别强调了G1 GC的“软实时”特性,以及如何通过一些JVM参数来调整其行为,使其更符合不同应用的特点。比如,书中就详细解释了 `-XX:MaxGCPauseMillis` 这个参数的意义和作用,以及它如何影响G1 GC的回收策略。此外,书中还穿插了一些实际案例,展示了如何利用JVisualVM、JMC等工具来监控JVM的运行状态,并结合GC日志进行性能分析。这本书让我对JVM的理解上升到了一个全新的高度,不再只是一个“黑盒子”,而是能够清晰地看到其内部的运作逻辑。
评分第一段评价 这本书的封面设计就带着一种沉静而厚重的质感,书名“深入理解-JVM&G1 GC”更是直接点明了其核心主题。我一直对JVM的底层运作原理充满好奇,尤其是在处理内存管理和垃圾回收方面,总是觉得云里雾里。在实际的开发工作中,虽然大部分时间我们依赖于JVM的自动管理,但当遇到性能瓶颈或者内存泄漏问题时,缺乏对GC机制的深入理解就显得捉襟见肘。G1 GC作为当前JVM中最具代表性的垃圾回收器之一,其高效的吞吐量和可预测的暂停时间,让它成为了许多大型应用的首选。这本书恰恰填补了我在这方面的知识空白。从JVM的内存模型,到各个区域(堆、栈、元空间等)的划分与作用,再到JVM的类加载机制,这些基础知识的讲解都显得条理清晰,逻辑性很强。特别是对G1 GC的介绍,不仅讲解了其基本概念,如区域划分、新生代、老年代、Humongous区域,还深入剖析了其复制、标记-清除、混合收集等核心算法。我尤其关注的是G1 GC的触发条件、暂停时间预测模型以及如何通过JVM参数进行调优,这些都是实践中非常有价值的内容。读完这本书,我感觉自己对JVM的理解不再停留在“知道有垃圾回收”的层面,而是能够更深刻地理解其背后的运行机制,这对于我解决实际开发中的性能问题,优化应用程序的内存使用,非常有帮助。
评分第三段评价 这本书在我看来,简直是JVM和G1 GC领域的“百科全书”,又或者说是一本“实战手册”。它不仅仅是告诉你“是什么”,更是告诉你“为什么”以及“怎么做”。我之前在学习JVM时,总是会遇到各种各样的概念,比如Stop-the-world、STW、Young GC、Old GC,但总是理解得模模糊糊,不知道它们之间具体的联系和影响。这本书的讲解方式非常独特,它没有枯燥地罗列概念,而是通过生动的比喻和丰富的图示,将JVM的内部运作过程描绘得淋漓尽致。对于G1 GC,书中更是花了大量的篇幅来剖析其工作流程,从初始标记、并发标记到最终标记,再到现场清理,每一个环节都讲解得非常到位,并且解释了G1 GC是如何通过区域化的方式来优化回收效率的,以及它在应对大堆内存时表现出的优势。最让我受益匪浅的是书中关于GC日志分析的部分,它提供了详细的GC日志字段解读,以及如何从日志中识别出常见的GC问题,比如频繁的Young GC、长时间的Old GC、甚至是什么原因导致的OOM(Out Of Memory)。我尝试着将书中的分析方法应用到我自己的项目日志上,很快就发现了一些之前被忽略的性能隐患。这本书的语言风格也比较接地气,不会让人觉得晦涩难懂,即使是初学者,也能在循序渐进的讲解中逐渐掌握核心知识。
评分第二段评价 拿到这本书的时候,我正面临着一个棘手的老项目,其中的内存占用一直居高不下,并且偶尔会出现令人费解的卡顿现象。查了很多资料,发现问题的根源很可能出在JVM的垃圾回收机制上,但对于如何系统地分析和定位问题,我一直缺乏一个完整的框架。这本书的书名,尤其是“深入理解”这四个字,立刻吸引了我,因为它承诺的是一种深度而非浅尝辄止的讲解。翻开目录,我就看到了让我眼前一亮的内容:不仅仅是G1 GC的算法原理,还包括了JVM的调优实战、性能监控工具的使用、以及如何通过日志分析来定位GC问题。这正是我急需的!书中对JVM内存区域的讲解,虽然基础,但结合了实际的内存溢出场景分析,让我能够更直观地理解每个区域的边界和作用。而G1 GC的部分,更是细致入微,它详细解释了G1是如何在新生代和老年代之间动态分配区域,以及它的并发标记、混合收集等阶段是如何协同工作的,特别是它如何实现对垃圾回收暂停时间的预测和控制,这对我理解“可预测的暂停”这一概念至关重要。书中还提供了一些非常实用的JVM调优参数,并结合具体案例讲解了如何根据应用程序的特点来选择和配置这些参数。通过这本书的学习,我不仅获得了理论知识,更重要的是学会了如何运用这些知识去解决实际问题。
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