JVM學習筆記——垃圾收集器

title: JVM學習筆記——垃圾收集器
date: 2018/9/4 17:09:31
description: 最近開始着手JVM的學習，在這裏把本身學習過程當中的筆記分享出來，但願能幫到一些小夥伴，同時也是對本身的學習的一個梳理。

垃圾收集器

垃圾收集器內容頗多，但算法原理都是基於垃圾收集算法，故這裏只簡單介紹一下各收集器的特色。

• HopSpot中的收集器羣

  
  兩個虛擬機之間的連線表示它們能夠搭配使用，反之則不能搭配。
  
  

• Serial收集器

  • 使用「標記-整理」算法
  • 「單線程」收集器，這裏的單線程指的是Serial在對某一條線程執行收集工做時，必須暫停其餘線程的運行，這就會形成大量的GC停頓出現。
  • 優勢是簡單高效，在Client模式的虛擬機中表現優秀。
    
    

• Serial Old收集器

  • Serial的老年代版本，特性基本與Serial一致。
  • 在JDK1.5以前能夠與Parallel搭配使用，或者做爲CMS的後備方案。
    
    

• ParNew收集器

  • ParNew就是針對Serial改進的多線程版本。
  • 在不少虛擬機中，ParNew倒是新生代的首選收集器，由於除了Serial只有它可以與CMS搭配使用。
    
    

• Parallel Scavenge收集器

  • 是一個新生代的收集器，使用多線程+複製算法。
  • 主要關注吞吐量的收集器吞吐量=運行用戶代碼時間/(運行用戶代碼時間+垃圾收集時間)，提供兩個參數用於精確控制吞吐量：
    • -XX:MaxGCPauseMillis,最大GC停頓時間。容許的值是一個大於0的毫秒數，收集器儘量保證收集時間不超過該值。注意，停頓時間縮短鬚要犧牲吞吐量和空間，更小的停頓時間可能會致使更頻繁的GC。
    • -XX:GCTimeRatio，GC時間佔總時間比率。是一個0-100之間的整數，等於吞吐量的倒數。
      
      

• Parallel Old收集器

  • Parallel Scavenge的老年代版本，使用多線程+標記整理算法。
  • 因爲Serial Old在服務端上性能不佳，故有了該收集器與Parallel Scavenge進行搭配使用。
    
    

• CMS收集器（Concurrent Mark Sweep）

  • 基於標記-清除算法實現，是一款以獲取最短GC停頓時間爲目標的收集器。它的運做過程分爲4步：
    • 初始標記
      標記GC Roots能關聯到的對象。
    • 併發標記
      由GC Roots發起對象的跟蹤，驗證是否可達。
    • 從新標記
      修正併發標記期間變更的一部分對象的標記記錄。
    • 併發清除
      清除標記對象的空間。
  其中只有初始標記與從新標記兩個過程須要進行停頓，可是這兩個過程僅僅是標記，速度很快，最漫長的清除過程在CMS下能夠與用戶線程並行處理。
  • CMS雖然很強大，但仍是有着如下3個缺點：
    • 雖然CMS不會致使GC停頓，但併發的代價就是會佔用CPU資源，可能會致使用戶程序變慢，在覈數較低的CPU中該問題會愈加明顯。
    • 因爲CMS的清理不會暫停用戶線程，可能致使「浮動垃圾」的出現，那就須要留出一部份內存空間對應「浮動垃圾」，因此CMS有一個觸發回收的內存比例，在JDK1.6中該值默認爲92%。若是預留的內存仍是沒法知足程序需求，CMS就會啓動備用方案（通常是Serial Old）來從新進行收集。
    • 因爲CMS使用的是標記-清除算法，因此會有大量的內存碎片產生，會致使大對象找不到空間存放而提早觸發一次Full GC進行內存整理。

• G1收集器

  在JDK1.7以後纔出現的收集器，G1具有如下四個特色：
  • 並行與併發，能利用多線程，多CPU的優點，使得GC與用戶線程並行。
  • G1可以獨自對整個GC堆進行管理，而且留有了分代的特性，能夠根據不一樣的區域採用不一樣的方式處理。
  • 將Java堆劃分爲多個大小相等的獨立區域（Region），在Region上來看是基於複製算法實現的，從總體上看是基於標記-整理算法實現，結合了兩種算法的優勢。
  • 創建了可預測的停頓模型，能夠經過-XX:MaxGCPauseMillis來設置指望GC時間，G1會盡可能在該時間內完成GC。