为什么 GC 不在同一方法中运行

我正在玩gc，发现了不涉及gc(我使用并行gc)的有趣情况这是我的代码

public static void main(String[] args) {
System.out.println(Runtime.getRuntime().freeMemory() / (1024 * 1024) + " free");
String[] strings = new String[(40 * 1024 * 1024) / Integer.BYTES];
System.out.println(strings.length);
System.out.println(Runtime.getRuntime().freeMemory() / (1024 * 1024) + " free");
strings = new String[(40 * 1024 * 1024) / Integer.BYTES];
System.out.println(strings.length);
System.out.println(Runtime.getRuntime().freeMemory() / (1024 * 1024) + " free");
}

我的Java版本是：

java version "1.8.0_191"
Java(TM) SE Runtime Environment (build 1.8.0_191-b12)
Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM (build 25.191-b12, mixed mode)

该计划涉及以下参数：

-Xmx64m -XX:+PrintGCDetails -XX:+PrintGCDateStamps -XX:+PrintGCTimeStamps

这是输出：

59 free
10485760
19 free
2019-06-09T14:53:18.868+0600: 0.105: [GC (Allocation Failure) [PSYoungGen: 1640K->480K(18944K)] 42600K->41448K(62976K), 0.0018199 secs] [Times: user=0.00 sys=0.00, real=0.00 secs] 
2019-06-09T14:53:18.870+0600: 0.107: [Full GC (Ergonomics) [PSYoungGen: 480K->0K(18944K)] [ParOldGen: 40968K->41339K(44032K)] 41448K->41339K(62976K), [Metaspace: 3033K->3033K(1056768K)], 0.0174681 secs] [Times: user=0.04 sys=0.00, real=0.02 secs] 
2019-06-09T14:53:18.888+0600: 0.125: [GC (Allocation Failure) [PSYoungGen: 0K->0K(18944K)] 41339K->41339K(62976K), 0.0017270 secs] [Times: user=0.00 sys=0.00, real=0.00 secs] 
2019-06-09T14:53:18.889+0600: 0.126: [Full GC (Allocation Failure) [PSYoungGen: 0K->0K(18944K)] [ParOldGen: 41339K->41321K(44032K)] 41339K->41321K(62976K), [Metaspace: 3033K->3033K(1056768K)], 0.0140842 secs] [Times: user=0.03 sys=0.01, real=0.01 secs] 
Heap
PSYoungGen      total 18944K, used 491K [0x00000000feb00000, 0x0000000100000000, 0x0000000100000000)
eden space 16384K, 3% used [0x00000000feb00000,0x00000000feb7afa0,0x00000000ffb00000)
from space 2560K, 0% used [0x00000000ffd80000,0x00000000ffd80000,0x0000000100000000)
to   space 2560K, 0% used [0x00000000ffb00000,0x00000000ffb00000,0x00000000ffd80000)
ParOldGen       total 44032K, used 41321K [0x00000000fc000000, 0x00000000feb00000, 0x00000000feb00000)
object space 44032K, 93% used [0x00000000fc000000,0x00000000fe85a6d0,0x00000000feb00000)
Metaspace       used 3064K, capacity 4496K, committed 4864K, reserved 1056768K
class space    used 336K, capacity 388K, committed 512K, reserved 1048576K
Exception in thread "main" java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space
at lightbox.GcWIthoutComp.main(GcWIthoutComp.java:11)

根据日志，JVM无法第二次为字符串分配内存，但是如果我添加JVM arg-Xcomp，它将工作并提供此输出

59 free
10485760
19 free
2019-06-09T15:01:06.593+0600: 0.830: [GC (Allocation Failure) [PSYoungGen: 1982K->512K(18944K)] 42942K->41480K(62976K), 0.0008554 secs] [Times: user=0.01 sys=0.00, real=0.00 secs] 
2019-06-09T15:01:06.594+0600: 0.831: [Full GC (Ergonomics) [PSYoungGen: 512K->0K(18944K)] [ParOldGen: 40968K->411K(37376K)] 41480K->411K(56320K), [Metaspace: 3377K->3377K(1056768K)], 0.0100865 secs] [Times: user=0.01 sys=0.00, real=0.02 secs] 
10485760
20 free
Heap
PSYoungGen      total 18944K, used 1147K [0x00000000feb00000, 0x0000000100000000, 0x0000000100000000)
eden space 16384K, 7% used [0x00000000feb00000,0x00000000fec1ed48,0x00000000ffb00000)
from space 2560K, 0% used [0x00000000ffb00000,0x00000000ffb00000,0x00000000ffd80000)
to   space 2560K, 0% used [0x00000000ffd80000,0x00000000ffd80000,0x0000000100000000)
ParOldGen       total 44032K, used 41371K [0x00000000fc000000, 0x00000000feb00000, 0x00000000feb00000)
object space 44032K, 93% used [0x00000000fc000000,0x00000000fe866c90,0x00000000feb00000)
Metaspace       used 3399K, capacity 4500K, committed 4864K, reserved 1056768K
class space    used 334K, capacity 388K, committed 512K, reserved 1048576K

据我了解，编译后的代码在检测未使用的内存方面对 GC 来说非常舒服。此外，如果我删除 -Xcomp 并将数组创建移动到单独的方法，它不会引发 OOM 异常：

public static void main(String[] args) {
System.out.println(Runtime.getRuntime().freeMemory() / (1024 * 1024) + " free");
allocate();
System.out.println(Runtime.getRuntime().freeMemory() / (1024 * 1024) + " free");
allocate();
System.out.println(Runtime.getRuntime().freeMemory() / (1024 * 1024) + " free");
}
private static void allocate() {
String[] strings = new String[(40 * 1024 * 1024) / Integer.BYTES];
System.out.println(strings.length);
}

我的问题是：

为什么 -Xcomp 解决了如上所示的分配问题？
为什么将分配移动到单独的方法解决了我的问题？

如果您有有用的链接，请在评论中提供。

评论只是放在一行中，很难在其中解释某些内容。重要的区别似乎是，使用 -Xcomp，局部变量字符串已经可供收集。所以你得到：

2019-06-09T15:01:06.593+0600: 0.830: [GC (Allocation Failure) [PSYoungGen: 1982K->512K(18944K)] 42942K->41480K(62976K), 0.0008554 secs] [Times: user=0.01 sys=0.00, real=0.00 secs] 
2019-06-09T15:01:06.594+0600: 0.831: [Full GC (Ergonomics) [PSYoungGen: 512K->0K(18944K)] [ParOldGen: 40968K->411K(37376K)] 41480K->411K(56320K), [Metaspace: 3377K->3377K(1056768K)], 0.0100865 secs] [Times: user=0.01 sys=0.00, real=0.02 secs]

因此，您会收到分配失败，但 GC 可以释放足够的内存。

如果没有 -Xcomp，则无法收集 loal 变量字符串，因此您得到的消息如下所示：

2019-06-09T14:53:18.868+0600: 0.105: [GC (Allocation Failure) [PSYoungGen: 1640K->480K(18944K)] 42600K->41448K(62976K), 0.0018199 secs] [Times: user=0.00 sys=0.00, real=0.00 secs] 
2019-06-09T14:53:18.870+0600: 0.107: [Full GC (Ergonomics) [PSYoungGen: 480K->0K(18944K)] [ParOldGen: 40968K->41339K(44032K)] 41448K->41339K(62976K), [Metaspace: 3033K->3033K(1056768K)], 0.0174681 secs] [Times: user=0.04 sys=0.00, real=0.02 secs] 
2019-06-09T14:53:18.888+0600: 0.125: [GC (Allocation Failure) [PSYoungGen: 0K->0K(18944K)] 41339K->41339K(62976K), 0.0017270 secs] [Times: user=0.00 sys=0.00, real=0.00 secs] 
2019-06-09T14:53:18.889+0600: 0.126: [Full GC (Allocation Failure) [PSYoungGen: 0K->0K(18944K)] [ParOldGen: 41339K->41321K(44032K)] 41339K->41321K(62976K), [Metaspace: 3033K->3033K(1056768K)], 0.0140842 secs] [Times: user=0.03 sys=0.01, real=0.01 secs]

这表明 GC 尝试释放内存但无法释放。

(看看PSYoungGen：它显示了记忆是如何下降的。当它在没有 -Xcomp 的情况下失败时，不可能太多。使用-Xcomp，它从1982K下降到512K。另请参阅 https://dzone.com/articles/understanding-garbage-collection-log)

我无法找到确切的东西，-Xcomp正在做。所以很抱歉，我现在只能给你对日志的解释。因此，这就像在分配新生成的数组之前将字符串设置为 null。因此，如果您添加一个字符串 = null;在第二次分配数组之前：即使没有 -Xcomp，您也会或多或少地得到相同的 gc 消息。

关于在方法中使用它：方法中有一个局部变量。因此，您分配数组，然后方法结束，垃圾回收器可以收集局部变量。

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