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  • JVM源码分析之堆内存的初始化

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    “365篇原创计划”第十五篇。

    今天呢!灯塔君跟大家讲:

    JVM源码分析之堆内存的初始化

     
    堆初始化
    Java堆的初始化入口位于Universe::initialize_heap方法中,实现如下:

    其中UseParallelGC、UseG1GC、UseConcMarkSweepGC都可以通过启动参数进行设置,整个初始化过程分成三步:
    1、初始化GC策略;
    2、初始化分代生成器;
    3、初始化Java堆管理器;

    GC策略初始化

    HotSpot的GC策略实现如下:

    其中MarkSweepPolicy是基于标记-清除思想的GC策略,如果虚拟机启动参数没有指定GC算法,则使用默认使用UseSerialGC,以ASConcurrentMarkSweepPolicy策略为例,对GC策略的初始化过程进行分析:

    调用父类ConcurrentMarkSweepPolicy构造方法,其中initialize_all定义在GenCollectorPolicy中,实现如下:

     
    initialize_flags

    负责对新生代、老年代以及永久代设置的内存大小进行对齐调整。

    1、调整永久代

    CollectorPolicy::initialize_flags实现,永久代的初始值默认为4M,最大值为64M,可以通过参数-XX:PermSize-XX:MaxPermSize进行重新设置。

    2、调整新生代

    GenCollectorPolicy::initialize_flags实现:
    1、新生代的初始值NewSize默认为1M,最大值需要设置,可以通过参数-XX:NewSize-XX:MaxNewSize-Xmn进行设置;
    2、NewRatio为老年代与新生代的大小比值,默认为2;
    3、SurvivorRatio为新生代中Eden和Survivor的大小比值,默认为8;
    initialize_size_info

    设置新生代、老年代以及永久代的容量,包括初始值、最小值和最大值

    设置堆容量

    其中InitialHeapSizeArguments::min_heap_size()可以通过参数-Xms进行设置。
    1、设置初始堆容量_initial_heap_byte_size
    2、设置最小堆容量_min_heap_byte_size
    3、设置最大堆容量_max_heap_byte_size

    设置新生代

    1、如果MaxNewSize重新设置过,即设置-Xmn参数,则根据不同情况设置max_new_size

    2、否则通过scale_by_NewRatio_aligned方法根据NewRatio_max_heap_byte_size重新计算max_new_size值,其中NewRatio默认为2,表示新生代的大小占整个堆的1/3;

    3、如果最大堆_max_heap_byte_size等于最小堆_min_heap_byte_size,则设置新生代的初始值、最小值和最大值为max_new_size,否则执行步骤4;

    4、如果NewSize重新设置过,即设置了-Xmn参数,则使用NewSize设置_min_gen0_size,否则使用scale_by_NewRatio_aligned方法重新计算新生代最小值和初始值,实现如下:

     
    设置老年代
    1、如果参数没有设置OldSize,则使用min_heap_byte_size() - min_gen0_size(),即最小堆大小和新生代最小值之差设置老年代最小值,初始值类似;
    2、否则根据设置的OldSize,通过adjust_gen0_sizes方法重新设置新生代的最小值和初始值;

    初始化分代生成器

    分代生成器保存了各个内存代的初始值和最大值,新生代和老年代通过GenerationSpec实现,永久代通过PermanentGenerationSpec实现。
    GenerationSpec实现

    每个生成器GenerationSpec实例保存当前分代的GC算法、内存的初始值和最大值。

    PermanentGenerationSpec实现

    除了GenerationSpec实例中的数据,如果设置UseSharedSpacesDumpSharedSpaces,还需要保存额外的数据。
    ConcurrentMarkSweepPolicy::initialize_generations方法实现了分代生成器的初始化,实现如下:

    创建新生代、老年代和永久代对应的生成器实例。
    初始化Java堆管理器

    GenCollectedHeap是整个Java堆的管理器,负责Java对象的内存分配和垃圾对象的回收,通过initialize方法进行初始化,实现如下:

    1、通过GC策略的number_of_generations方法获取分代数量,如果使用ASConcurrentMarkSweepPolicy,默认分代数为2;
    2、通过align方法对齐生成器的初始值和最大值(为什么需要一直对齐,我觉得前面初始化GC策略的时候已经对齐很多次了)

    3、通过allocate为堆申请空间;

    4、通过分代生成器的init方法为对应的分代分配内存空间;

    5、如果当前的GC策略为ConcurrentMarkSweepPolicy,则通过create_cms_collector创建GC线程。

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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/yuandengta/p/12937409.html
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