JVM中的垃圾回收器及垃圾收集算法描述

首先須要瞭解下JVM（Java虛擬機）中的內存分配狀況：

 

收集器的介紹：

Serial收集器：是最原始的收集器，是單線程的，實現簡單，可是在後臺收集垃圾的時候，其餘的工做線程都會中止，直到垃圾收集線程執行完畢，給用戶的體驗就是出現停頓現象，體驗差。可是當收集的垃圾少，停頓時間短，次數少，仍是能夠接受的。運行在Client模式下是一個很好的選擇。
ParNew收集器：是Serial收集器的多線程辦，不過在單處理器下效果不比Serial收集器效果好，多線程會採起對應的機制，默認開始的線程數量和CPU的數量相同。
CMS收集器：目標是縮短用戶的停頓時間，即垃圾收集的時間，是併發收集器，是犧牲吞吐量和新生代空間來換取的。
Parallel Scavenge收集器：目標是達到一個可控的吞吐量（運行用戶代碼/(運行用戶代碼+垃圾收集時間)），被稱爲吞吐量優先的收集器。採用複製算法實現

 

算法：

引用計數法：在對象中添加一個基數器，當有變量引用這個對象時，計數器就加一，當變量放開對這個對象的引用時，計數器就減一，當計數器的值爲0時，表示沒有引用這個對象的變量了，後續就能夠被垃圾收集器處理了。
優缺點：實現簡單，但針對互相引用的對象沒辦法進行清理。如：      objA.instance=objB;objB.instance=objA;這種狀況下，其餘變量引用這2個對象了，可是這兩個   對象仍然不能刪除，由於它們互相引用，計數器的值不爲0.

可達性分析：以GC Roots爲起點，從這些節點開始，向下搜索造成引用鏈，當GC Roots到某個對象爲不可達時，表示這個對象就是一個無用的對象，能夠在垃圾收集時進行處理。
標記-清處算法：進行2個過程，標記：把須要清理的對象都標記出來；清除：就是把標記的對象都清楚掉。這2個過程效率都不是很高，且會產生不少空間碎片，致使由於大對象沒有連續的內存分配空間而引發再次的垃圾回收。

複製算法：標記-清除算法中存在效率和空間碎片問題，此複製算法能夠解決效率問題，把內存空間分爲等同大小的塊，使用其中的一塊進程分配，當內存用完時，把還存活的對象放到另外一個內存中，而後把原理內存塊一塊兒清理掉，新塊中根據指針按需分配排列。實現簡單，效率好，可是會浪費通常的內存。
標記整理算法：此算法也是分爲2步，第一步標記，第二步整理，標記和前面講的標記同樣，僅是第二步整理，是把存活的對象往一個方向移動，而後清除掉邊緣部分。此種算法沒有空間碎片的存在了。
分代收集算法：沒有采用新的算法，而是根據對象的存活時間不一樣，把內存分爲新生代和老年代，且因爲新生代多爲新建立的對象，須要的內存空間大，比例按照8:1:1進行劃份內存的。而後根據區域的不一樣採用不一樣的收集算法，新生代的對象存活率低，可使用複製算法，老年代的對象存活率高，能夠採用標記清除或者標記整理算法。

 

GC日誌：

GC的日誌格式就是時間+類型+內存數據等信息的構成
在日誌結果中，能夠觀察到，使用的收集器是Parallel Scavenge收集器-> PSYoungGen,ps是縮寫，默認的Default New Generation的是新生代是使用Serial收集器。名字與收集器有關。使用時根據具體的狀況進行實例對象的分配，好比新生代中的Eden區內存不夠時，接下來大的實例化對象存到survivor中也不夠，則就會直接存儲到老年區。

而使用Serial收集器時，先分配6M的新生代區域，後面的4M不夠分配，會發生minor GC，在GC期間，6M的空間不足以分配到survivor區域（這個區域僅1M），因此會經過擔保機制把6M的對象直接放入到老年區。使用的收集器不一樣得出的垃圾回收日誌會不相同。
Minor GC:是指新生代的垃圾回收，通常java對象的生命週期都很短，minor GC頻繁，回收也快。
Full GC:指老年代的回收，常常會伴隨一次minor GC，但不是絕對的，Parallel Scavenge就能夠直接Major GC，速度通常比minor GC 慢10倍以上。

測試代碼以下所示：

package com.class01;

/**
 * @Author: guopengxia
 * @Date: 2019/3/22 19:09
 * @Version: 1.0
 */
public class Class01 {
    private static final int _1MB=1024*1024;
    /**
     * 設置VM的參數：
     *   -Xms20M  -Xmx20M  -Xmn10M    //Xms,Xmx設置堆內存的大小（20M） Xmn:設置年輕代大小
     *   -XX:PrintGCDetails   //設置打印GC的詳細信息（收集器日誌參數）
     *   -XX:SurvivorRatio=8  //設置老年區的比例信息，新生區Eden：其中一個Survivor的比例爲8:1
     */

    public static void testAllocation(){
        byte [] allocation1,allocation2,allocation3,allocation4;
        allocation1=new byte[2*_1MB];
        allocation2=new byte[2*_1MB];
        allocation3=new byte[2*_1MB];
        allocation4=new byte[4*_1MB];  //此處會出現一次Minor GC（當新生代沒有內存進行分配時，會出現Minor GC）
    }

    public static void main(String []args){
        Class01.testAllocation();
    }
}

下面是日誌截圖，此次是日誌顯示到控制檯（能夠把GC的信息打印到日誌文件中，進行參數設置便可）