第五章 JVM垃圾收集器（1）

说明：垃圾回收算法是理论，垃圾收集器是回收算法的实现，关于回收算法，见《第四章 JVM垃圾回收算法》

1、七种垃圾收集器

Serial（串行GC）-- 复制

ParNew（并行GC）-- 复制

Parallel Scavenge（并行回收GC）-- 复制

Serial Old（MSC）（串行GC）-- 标记-整理

CMS（并发GC）-- 标记-清除

Parallel Old（并行GC）--标记-整理

G1（JDK1.7update14才可以正式商用）

说明：

1~3用于年轻代垃圾回收：年轻代的垃圾回收称为minor GC

4~6用于年老代垃圾回收（当然也可以用于方法区的回收）：年老代的垃圾回收称为full GC

G1独立完成"分代垃圾回收"

注意：并行与并发

并行：多条垃圾回收线程同时操作

并发：垃圾回收线程与用户线程一起操作

2、常用五种组合

Serial/Serial Old

ParNew/Serial Old：与上边相比，只是比年轻代多了多线程垃圾回收而已

ParNew/CMS：当下比较高效的组合

Parallel Scavenge/Parallel Old：自动管理的组合

G1：最先进的收集器，但是需要JDK1.7update14以上

2.1、Serial/Serial Old：

<jvm-arg>-Xms2048m</jvm-arg>
<jvm-arg>-Xmx2048m</jvm-arg>
<jvm-arg>-Xmn512m</jvm-arg>
<jvm-arg>-Xss1m</jvm-arg>
<jvm-arg>-XX:PermSize=256M</jvm-arg>
<jvm-arg>-XX:MaxPermSize=256M</jvm-arg>
<jvm-arg>-XX:SurvivorRatio=8</jvm-arg>
<jvm-arg>-XX:MaxTenuringThreshold=15</jvm-arg>

<jvm-arg>-XX:+UseParallelOldGC</jvm-arg>
<jvm-arg>-XX:GCTimeRatio=19</jvm-arg>

<jvm-arg>-XX:+PrintGCDetails</jvm-arg>
<jvm-arg>-XX:+PrintGCTimeStamps</jvm-arg>

View Code

适用场合：

很多的CPU计算任务而用户交互任务较少的情况

不想自己去过多的关注GC参数，想让虚拟机自己进行调优工作

2.4、ParNew/CMS



说明：

以上只是年老代CMS收集的过程，年轻代ParNew看"2.2、ParNew/Serial Old"就好

CMS是多回收线程的，不要被上图误导，默认的线程数：(CPU数量+3)/4

CMS主要注重STW的缩短（该时间越短，用户体验越好，所以主要用于处理很多的交互任务的情况）

特点：

年轻代ParNew收集器采用多个GC线程实现"复制"算法（包括扫描、复制）

年老代CMS收集器采用多线程实现"标记-清除"算法

初始标记：标记与根集合节点直接关联的节点。时间非常短，需要STW

并发标记：遍历之前标记到的关联节点，继续向下标记所有存活节点。时间较长。

重新标记：重新遍历trace并发期间修改过的引用关系对象。时间介于初始标记与并发标记之间，通常不会很长。需要STW

并发清理：直接清除非存活对象，清理之后，将该线程占用的CPU切换给用户线程

初始标记与重新标记都会暂停所有用户线程（即STW），但是时间较短；并发标记与并发清理时间较长，但是不需要STW

关于并发标记期间怎样记录发生变动的引用关系对象，在重新标记期间怎样扫描这些对象，见《第六章 JVM垃圾收集器（2）》

缺点：

并发标记与并发清理：按照说明的第二点来讲，假设有2个CPU，那么其中有一个CPU会用于垃圾回收，而另一个用于用户线程，这样的话，之前是两CPU运行用户线程，现在是一个，那么效率就会急剧下降。也就是说，降低了吞吐量（即降低了CPU使用率）。

并发清理：在这一过程中，产生的垃圾无法被清理（因为发生在重新标记之后）

并发标记与并发清理：由于是与用户线程并发的，所以用户线程可能会分配对象，这样既可能对象直接进入年老代（例如，大对象），也可能进入年轻代后，年轻代发生minor GC，这样的话，实际上要求我们的年老代需要预留一定空间，也就是说要在年老代还有一定空间的情况下就要进行垃圾回收，留出一定内存空间来供其他线程使用，而不能等到年老代快爆满了才进行垃圾回收，通过-XX:CMSInitiatingOccupancyFraction来指定当年老代空间满了多少后进行垃圾回收

标记-清理算法：会产生内存碎片，由于是在老年代，可能会提前触发Full GC（这正是我们要尽量减少的）

参数设置：

-XX:+UseConcMarkSweepGC：使用该GC组合

-XX:CMSInitiatingOccupancyFraction：指定当年老代空间满了多少后进行垃圾回收

-XX:+UseCMSCompactAtFullCollection：（默认是开启的）在CMS收集器顶不住要进行FullGC时开启内存碎片整理过程，该过程需要STW

-XX:CMSFullGCsBeforeCompaction：指定多少次FullGC后才进行整理

-XX:ParallelCMSThreads：指定CMS回收线程的数量，默认为：(CPU数量+3)/4

适用场合：

用于处理很多的交互任务的情况

方法区的回收一般使用CMS，配置两个参数：-XX:+CMSPermGenSweepingEnabled与-XX:+CMSClassUnloadingEnabled

3、一些经验

由于当下大型企业用的比较多的还是jdk1.6版本，所以G1用的还是不多

用得最多的两种：ParNew/CMS和Parallel Scavenge/Parallel Old

Full GC的四种情况

旧生代空间不足

不要创建过大的对象获数组

尽量让对象在minor GC被回收

让对象在年轻代多存活一段时间，可能这段时间内就会被minor GC回收

方法区满了

增大方法区

使用CMS GC回收方法区

CMS GC中promotion failed（minor GC时，survivor区放不下，年老区也放不下）和concurrent mode failure

增大survivor区

增大年老区

调低-XX:CMSInitiatingOccupancyFraction

设置：-XX:CMSMaxAbortablePrecleanTime=5(单位:ms)，防止CMS在重新标记很久后才进行并发清理

空间担保机制（这一块儿见《深入理解Java虚拟机（第二版）》P98）

附：具体的配置参数查看《深入理解Java虚拟机（第二版）》P90