CN108845864A - 一种基于spring框架的JVM垃圾回收方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了基于spring框架的JVM垃圾回收方法和装置，涉及计算机技术领域。该方法的一具体实施方式包括：当内存运行状态参数达到预设的阈值时，则JVM触发垃圾回收程序；在运行垃圾回收程序的过程中，当查找到JVM堆内存中具有特定区域标识的对象则不对该对象进行扫描；其中，所述对象是指存储在JVM堆内存中的特定区域并设置有标记；所述特定区域存储了通过存在于整个JVM应用程序生命周期中的业务对象及其依赖对象而建立的依赖对象树。该实施方式能够减少垃圾回收算法标记对象及回收对象的过程，尽可能减少暂停应用的时间。

Description

一种基于spring框架的JVM垃圾回收方法和装置

技术领域

本发明涉及计算机技术领域，尤其涉及一种基于spring框架的JVM垃圾回收方法和装置。

背景技术

JVM是Java Virtual Machine(Java虚拟机)的缩写，JVM是一种用于计算设备的规范，它是一个虚构出来的计算机，是通过在实际的计算机上仿真模拟各种计算机功能来实现的。大部分的Java Web系统都是采用spring框架(framework)开发的。而在JVM中最关键的技术是垃圾回收算法。其中，spring框架(framework)是由于软件开发的复杂性而创建的，spring使用的是基本的JavaBean来完成以前只可能由EJB完成的事情。

目前，主流的垃圾回收算法，当执行垃圾回收时，首先会搜索哪些对象没有被引用，然后再对这个对象进行删除。垃圾回收算法执行的过程中，会有”stop the world”的问题，这样的话要暂停应用，对应用程序的性能有一些影响。

在实现本发明过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：

现在的垃圾回收算法要暂停应用，而且处理的对象越多，回收的速度越慢，对应用的性能有很大影响。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种基于spring框架的JVM垃圾回收方法和装置，可以减少垃圾回收算法标记对象及回收对象的过程，尽可能减少暂停应用的时间。

为实现上述目的，根据本发明实施例的一个方面，提供了一种基于spring框架的JVM垃圾回收方法，包括当内存运行状态参数达到预设的阈值时，则JVM触发垃圾回收程序；在运行垃圾回收程序的过程中，当查找到JVM堆内存中具有特定区域标识的对象则不对该对象进行扫描；其中，所述对象是指存储在JVM堆内存中的特定区域并设置有标记；所述特定区域存储了通过存在于整个JVM应用程序生命周期中的业务对象及其依赖对象而建立的依赖对象树。

可选地，所述特定区域存储了通过存在于整个JVM应用程序生命周期中的业务对象及其依赖对象而建立的依赖对象树，包括：

获取JVM应用程序代码中具有注解的对象以及XML文件配置的bean对象，以将所述具有注解的对象和bean对象作为业务对象；

获取业务对象的属性信息，以解析得到所述业务对象关联的依赖对象；

根据业务对象及其关联的依赖对象建立依赖对象树；

将所述依赖对象树存储在JVM堆内存中的特定区域。

可选地，JVM执行编译好的字节码文件时，将所述依赖对象树载入到堆内存中的特定区域。

可选地，所述特定区域的数据结构为树形结构。

另外，根据本发明实施例的一个方面，提供了一种基于spring框架的JVM垃圾回收装置，包括：触发模块，用于当内存运行状态参数达到预设的阈值时，则JVM触发垃圾回收程序；运行模块，用于在运行垃圾回收程序的过程中，当查找到JVM堆内存中具有特定区域标识的对象则不对该对象进行扫描；其中，所述对象是指存储在JVM堆内存中的特定区域并设置有标记；所述特定区域存储了通过存在于整个JVM应用程序生命周期中的业务对象及其依赖对象而建立的依赖对象树。

可选地，所述运行模块的特定区域存储了通过存在于整个JVM应用程序生命周期中的业务对象及其依赖对象而建立的依赖对象树，包括：

获取JVM应用程序代码中具有注解的对象以及XML文件配置的bean对象，以将所述具有注解的对象和bean对象作为业务对象；

获取业务对象的属性信息，以解析得到所述业务对象关联的依赖对象；

根据业务对象及其关联的依赖对象建立依赖对象树；

将所述依赖对象树存储在JVM堆内存中的特定区域。

可选地，JVM执行编译好的字节码文件时，将所述依赖对象树载入到堆内存中的特定区域。

可选地，所述特定区域的数据结构为树形结构。

根据本发明实施例的另一个方面，还提供了一种电子设备，包括：

一个或多个处理器；

存储装置，用于存储一个或多个程序，

当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现上述任一基于spring框架的JVM垃圾回收实施例所述的方法。

根据本发明实施例的另一个方面，还提供了一种计算机可读介质，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时实现上述任一基于基于spring框架的JVM垃圾回收实施例所述的方法。

上述发明中的一个实施例具有如下优点或有益效果：为基于spring框架开发的java应用程序定制了一套JVM，通过减少垃圾回收过程中”stop the world”的停顿时间，从而提高了应用的性能。

上述的非惯用的可选方式所具有的进一步效果将在下文中结合具体实施方式加以说明。

附图说明

附图用于更好地理解本发明，不构成对本发明的不当限定。其中：

图1是根据本发明实施例的基于spring框架的JVM垃圾回收方法的主要流程的示意图；

图2是根据本发明可参考实施例的基于spring框架的JVM垃圾回收方法的主要流程的示意图；

图3是根据本发明实施例的基于spring框架的JVM垃圾回收装置的主要模块的示意图；

图4是本发明实施例可以应用于其中的示例性系统架构图；

图5是适于用来实现本发明实施例的终端设备或服务器的计算机系统的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的示范性实施例做出说明，其中包括本发明实施例的各种细节以助于理解，应当将它们认为仅仅是示范性的。因此，本领域普通技术人员应当认识到，可以对这里描述的实施例做出各种改变和修改，而不会背离本发明的范围和精神。同样，为了清楚和简明，以下的描述中省略了对公知功能和结构的描述。

图1是根据本发明实施例的基于spring框架的JVM垃圾回收方法，如图1所示，所述基于spring框架的JVM垃圾回收方法包括：

步骤S101，当内存运行状态参数达到预设的阈值时，则JVM触发垃圾回收程序。

步骤S102，在运行垃圾回收程序的过程中，当查找到JVM堆内存中具有特定区域标识的对象则不对该对象进行扫描。

需要说明的是，所述对象是指存储在JVM堆内存中的特定区域并设置有标记。所述特定区域存储了通过存在于整个JVM应用程序生命周期中的业务对象及其依赖对象而建立的依赖对象树。

较佳地，建立依赖对象树的过程可以通过如下方法：

步骤一：获取JVM应用程序代码中具有注解的对象以及XML文件配置的bean对象。

进一步地，可以获取spring框架中的autoWired和Resources中注解的对象，以及获取在spring-config.xml文件中配置的bean对象。

autoWired和Resources都可以用来装配bean.都可以写在字段上,或写在setter方法上。autoWired默认按类型装配，Resources是JDK1.6支持的注解，默认按照名称进行装配。

其中，spring框架中进行注入时使用autoWired，autoWired是一种函数，可以对成员变量、方法和构造函数进行标注，来完成自动装配的工作，autoWired标注可以放在成员变量上，也可以放在成员变量的set方法上。而bean是描述java的软件组件模型。

步骤二：将所述具有注解的对象和bean对象作为业务对象。

步骤三：获取业务对象的属性信息，以解析得到所述业务对象关联的依赖对象。

步骤四：根据业务对象及其关联的依赖对象建立依赖对象树。

步骤五：将所述依赖对象树存储在JVM堆内存中的特定区域。

在一个优选地实施例中，存储在特定区域的依赖对象树其数据结果为树形结构。树形结构是层次的嵌套结构，一个树形结构的外层和内层有相似的结构，所以这种结构多可以递归的表示。

在一个具体地实施例中，可以在堆内存中设置一个特定区域：“heaven”区，即可以将获得的依赖对象树存储在该“heaven”区。

根据上面的各种实施例，可以看出所述基于spring框架的JVM垃圾回收方法，为基于spring框架(framework)开发的java应用程序定制了一套JVM，通过减少垃圾回收过程中“stop the world”的停顿时间，从而提高了应用的性能。还有，本申请针对新生代的垃圾回收和老生代的垃圾回收都适用。

图2是根据本发明可参考实施例的基于spring框架的JVM垃圾回收方法的主要流程的示意图，所述基于spring框架的JVM垃圾回收方法可以包括：

步骤S201，在垃圾回收程序编译阶段时，扫描spring框架中@Resource，@Autowired和spring-config.xml中的对象T。

步骤S202，获取对象T的属性信息，以解析得到关联的依赖对象。

步骤S203，根据对象T及其关联的依赖对象建立依赖对象树。

步骤S204，把对象T及其依赖对象进行特殊标记，例如：特殊标记为mark-T。

步骤S205，JVM执行编译好的class(字节码)文件时，将对象T及其依赖对象(即依赖对象树)载入到堆内存中。其具体地实施例包括：如果发现了带有特殊标记(mark-T)的对象T，则把对象T及其依赖对象放到“heaven”区，而“heaven”区位于堆内存中。

步骤S206，当内存运行状态参数达到预设的阈值时，则JVM触发垃圾回收程序。

步骤S207，运行垃圾回收程序。

步骤S208，如果发现对象带有特殊标记(mark-T)，则不对该对象进行跟踪。

另外，在本发明可参考实施例中所述基于spring框架的JVM垃圾回收方法的具体实施内容，在上面所述基于spring框架的JVM垃圾回收方法中已经详细说明了，故在此重复内容不再说明。

图3是根据本发明实施例的基于spring框架的JVM垃圾回收装置，如图3所示，所述基于spring框架的JVM垃圾回收装置300包括触发模块301和运行模块302。其中，触发模块301可以用于当内存运行状态参数达到预设的阈值时，则JVM触发垃圾回收程序。然后，运行模块302在运行垃圾回收程序的过程中，当查找到JVM堆内存中具有特定区域标识的对象则不对该对象进行扫描。

其中，所述对象是指存储在JVM堆内存中的特定区域并设置有标记。所述特定区域存储了通过存在于整个JVM应用程序生命周期中的业务对象及其依赖对象而建立的依赖对象树。

较佳地，运行模块302可以通过下述过程建立存储在JVM堆内存中特定区域的依赖对象树，具体地：

步骤一：获取JVM应用程序代码中具有注解的对象以及XML文件配置的bean对象。

步骤二：将所述具有注解的对象和bean对象作为业务对象。

步骤三：获取业务对象的属性信息，以解析得到所述业务对象关联的依赖对象。

步骤四：根据业务对象及其关联的依赖对象建立依赖对象树。

步骤五：将所述依赖对象树存储在JVM堆内存中的特定区域。具体地实施包括：JVM执行编译好的字节码文件时，将所述依赖对象树载入到堆内存中的特定区域。

另外，值得说明的是存储在特定区域的数据结构为树形结构。

需要说明的是，在本发明所述基于spring框架的JVM垃圾回收装置的具体实施内容，在上面所述基于spring框架的JVM垃圾回收方法中已经详细说明了，故在此重复内容不再说明。

图4示出了可以应用本发明实施例的基于spring框架的JVM垃圾回收方法或基于spring框架的JVM垃圾回收装置的示例性系统架构400。

如图4所示，系统架构400可以包括终端设备401、402、403，网络404和服务器405。网络404用以在终端设备401、402、403和服务器405之间提供通信链路的介质。网络404可以包括各种连接类型，例如有线、无线通信链路或者光纤电缆等等。

用户可以使用终端设备401、402、403通过网络404与服务器405交互，以接收或发送消息等。终端设备401、402、403上可以安装有各种通讯客户端应用，例如购物类应用、网页浏览器应用、搜索类应用、即时通信工具、邮箱客户端、社交平台软件等(仅为示例)。

终端设备401、402、403可以是具有显示屏并且支持网页浏览的各种电子设备，包括但不限于智能手机、平板电脑、膝上型便携计算机和台式计算机等等。

服务器405可以是提供各种服务的服务器，例如对用户利用终端设备401、402、403所浏览的购物类网站提供支持的后台管理服务器(仅为示例)。后台管理服务器可以对接收到的产品信息查询请求等数据进行分析等处理，并将处理结果(例如目标推送信息、产品信息--仅为示例)反馈给终端设备。

需要说明的是，本发明实施例所提供的基于spring框架的JVM垃圾回收方法一般由服务器405执行，相应地，基于spring框架的JVM垃圾回收装置一般设置于服务器405中。

应该理解，图4中的终端设备、网络和服务器的数目仅仅是示意性的。根据实现需要，可以具有任意数目的终端设备、网络和服务器。

下面参考图5，其示出了适于用来实现本发明实施例的终端设备的计算机系统500的结构示意图。图5示出的终端设备仅仅是一个示例，不应对本发明实施例的功能和使用范围带来任何限制。

如图5所示，计算机系统500包括中央处理单元(CPU)501，其可以根据存储在只读存储器(ROM)502中的程序或者从存储部分508加载到随机访问存储器(RAM)503中的程序而执行各种适当的动作和处理。在RAM503中，还存储有系统500操作所需的各种程序和数据。CPU501、ROM 502以及RAM503通过总线504彼此相连。输入/输出(I/O)接口505也连接至总线504。

以下部件连接至I/O接口505：包括键盘、鼠标等的输入部分506；包括诸如阴极射线管(CRT)、液晶显示器(LCD)等以及扬声器等的输出部分507；包括硬盘等的存储部分508；以及包括诸如LAN卡、调制解调器等的网络接口卡的通信部分509。通信部分509经由诸如因特网的网络执行通信处理。驱动器510也根据需要连接至I/O接口505。可拆卸介质511，诸如磁盘、光盘、磁光盘、半导体存储器等等，根据需要安装在驱动器510上，以便于从其上读出的计算机程序根据需要被安装入存储部分508。

特别地，根据本发明公开的实施例，上文参考流程图描述的过程可以被实现为计算机软件程序。例如，本发明公开的实施例包括一种计算机程序产品，其包括承载在计算机可读介质上的计算机程序，该计算机程序包含用于执行流程图所示的方法的程序代码。在这样的实施例中，该计算机程序可以通过通信部分509从网络上被下载和安装，和/或从可拆卸介质511被安装。在该计算机程序被中央处理单元(CPU)501执行时，执行本发明的系统中限定的上述功能。

需要说明的是，本发明所示的计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质或者是上述两者的任意组合。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子可以包括但不限于：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本发明中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。而在本发明中，计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于：无线、电线、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。

附图中的流程图和框图，图示了按照本发明各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分，上述模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图或流程图中的每个方框、以及框图或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

描述于本发明实施例中所涉及到的模块可以通过软件的方式实现，也可以通过硬件的方式来实现。所描述的模块也可以设置在处理器中，例如，可以描述为：一种处理器包括触发模块和运行模块。其中，这些模块的名称在某种情况下并不构成对该模块本身的限定。

作为另一方面，本发明还提供了一种计算机可读介质，该计算机可读介质可以是上述实施例中描述的设备中所包含的；也可以是单独存在，而未装配入该设备中。上述计算机可读介质承载有一个或者多个程序，当上述一个或者多个程序被一个该设备执行时，使得该设备包括：当内存运行状态参数达到预设的阈值时，则JVM触发垃圾回收程序；在运行垃圾回收程序的过程中，当查找到JVM堆内存中具有特定区域标识的对象则不对该对象进行扫描；其中，所述对象是指存储在JVM堆内存中的特定区域并设置有标记；所述特定区域存储了通过存在于整个JVM应用程序生命周期中的业务对象及其依赖对象而建立的依赖对象树。

根据本发明实施例的技术方案，能够减少垃圾回收算法标记对象及回收对象的过程，尽可能减少暂停应用的时间。

上述具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，取决于设计要求和其他因素，可以发生各种各样的修改、组合、子组合和替代。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于spring框架的JVM垃圾回收方法，其特征在于，包括：

当内存运行状态参数达到预设的阈值时，则JVM触发垃圾回收程序；

在运行垃圾回收程序的过程中，当查找到JVM堆内存中具有特定区域标识的对象则不对该对象进行扫描；其中，所述对象是指存储在JVM堆内存中的特定区域并设置有标记；所述特定区域存储了通过存在于整个JVM应用程序生命周期中的业务对象及其依赖对象而建立的依赖对象树。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述特定区域存储了通过存在于整个JVM应用程序生命周期中的业务对象及其依赖对象而建立的依赖对象树，包括：

获取JVM应用程序代码中具有注解的对象以及XML文件配置的bean对象，以将所述具有注解的对象和bean对象作为业务对象；

获取业务对象的属性信息，以解析得到所述业务对象关联的依赖对象；

根据业务对象及其关联的依赖对象建立依赖对象树；

将所述依赖对象树存储在JVM堆内存中的特定区域。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，JVM执行编译好的字节码文件时，将所述依赖对象树载入到堆内存中的特定区域。

4.根据权利要求1-3任一所述的方法，其特征在于，所述特定区域的数据结构为树形结构。

5.一种基于spring框架的JVM垃圾回收装置，其特征在于，包括：

触发模块，用于当内存运行状态参数达到预设的阈值时，则JVM触发垃圾回收程序；

运行模块，用于在运行垃圾回收程序的过程中，当查找到JVM堆内存中具有特定区域标识的对象则不对该对象进行扫描；其中，所述对象是指存储在JVM堆内存中的特定区域并设置有标记；所述特定区域存储了通过存在于整个JVM应用程序生命周期中的业务对象及其依赖对象而建立的依赖对象树。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述运行模块的特定区域存储了通过存在于整个JVM应用程序生命周期中的业务对象及其依赖对象而建立的依赖对象树，包括：

获取JVM应用程序代码中具有注解的对象以及XML文件配置的bean对象，以将所述具有注解的对象和bean对象作为业务对象；

获取业务对象的属性信息，以解析得到所述业务对象关联的依赖对象；

根据业务对象及其关联的依赖对象建立依赖对象树；

将所述依赖对象树存储在JVM堆内存中的特定区域。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，JVM执行编译好的字节码文件时，将所述依赖对象树载入到堆内存中的特定区域。

8.根据权利要求5-7任一所述的装置，其特征在于，所述特定区域的数据结构为树形结构。

9.一种电子设备，其特征在于，包括：

一个或多个处理器；

存储装置，用于存储一个或多个程序，

当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如权利要求1-4中任一所述的方法。

10.一种计算机可读介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述程序被处理器执行时实现如权利要求1-4中任一所述的方法。