細述 Java垃圾回收機制→Types of Java Garbage Collectors

本文非原創，翻譯自Types of Java Garbage Collectors
在Java中爲對象分配和釋放內存空間都是由垃圾回收線程自動執行完成的。和C語言不同的是Java程序員不須要手動寫垃圾回收相關的代碼。這是使得Java如此流行，同時也是Java能幫助程序員寫出更好的Java應用的優勢之一。

本文將會介紹各類不一樣類型的Java垃圾回收器。垃圾回收是Java用來將程序員從分配和釋放內存的雜事中解放出來的自動過程。
Java有四種類型的垃圾回收器，

1. Serial Garbage Collector

2. Parallel Garbage Collector

3. CMS Garbage Collector

4. G1 Garbage Collector

這四種類型的垃圾回收器都有各自的優勢和缺點。最重要的是程序員能夠選擇JVM使用哪一種類型的垃圾回收器。咱們能夠經過傳遞不一樣的JVM參數來設置使用哪個。各個垃圾回收器在不一樣應用場景下的效率會有很大的差別。所以瞭解各類不一樣類型的垃圾回收器以及它們的應用場景是很是重要的。

Serial Garbage Collector

串行垃圾回收器控制全部的應用線程。它是爲單線程場景設計的，只使用一個線程來執行垃圾回收工做。它暫停全部應用線程來執行垃圾回收工做的方式不適用於服務器的應用環境。它最適用的是簡單的命令行程序。

使用-XX:+UseSerialGCJVM參數來開啓使用串行垃圾回收器。

Parallel Garbage Collector

並行垃圾回收器也稱做基於吞吐量的回收器。它是JVM的默認垃圾回收器。與Serial不一樣的是，它使用多個線程來執行垃圾回收工做。和Serial回收器同樣，它在執行垃圾回收工做是也須要暫停全部應用線程。

CMS Garbage Collector

併發標記清除(Concurrent Mark Sweep,CMS)垃圾回收器，使用多個線程來掃描堆內存並標記可被清除的對象，而後清除標記的對象。CMS垃圾回收器只在下面這兩種情形下暫停工做線程，

1. 在老年代中標記引用對象的時候

2. 在作垃圾回收的過程當中堆內存中有變化發生

對比與並行垃圾回收器，CMS回收器使用更多的CPU來保證更高的吞吐量。若是咱們能夠有更多的CPU用來提高性能，那麼CMS垃圾回收器是比並行回收器更好的選擇。

使用-XX:+UseParNewGCJVM參數來開啓使用CMS垃圾回收器。

G1 Garbage Collector

G1垃圾回收器應用於大的堆內存空間。它將堆內存空間劃分爲不一樣的區域，對各個區域並行地作回收工做。G1在回收內存空間後還當即堆空閒空間作整合工做以減小碎片。CMS倒是在所有中止(stop the world,STW)時執行內存整合工做。對於不一樣的區域G1根據垃圾的數量決定優先級。

使用-XX:UseG1GCJVM參數來開啓使用G1垃圾回收器。

Java 8 的優化

在使用G1垃圾回收器是，開啓使用-XX:+UseStringDeduplacatonJVM參數。它會經過把重複的String值移動到同一個char[]數組來優化堆內存佔用。這是Java 8 u 20引入的選項。

以上給出的四個Java垃圾回收器，在何時使用哪個去決於應用場景，硬件配置和吞吐量要求。

Garbage Collection JVM Options

下面是些主要的與Java垃圾回收相關的JVM選項。
Type of Garbage Collector to run

選項	描述
-XX:+UseSerialGC	串行垃圾回收器
-XX:+UseParallelGC	並行垃圾回收器
-XX:+UseConcMarkSweepGC	CMS垃圾回收器
-XX:ParallesCMSThread=	CMS垃圾回收器–使用的線程數量
-XX:UseG1GC	G1垃圾回收器

GC 優化選項

選項	描述
-Xms	初始堆內存大小
-Xmx	最大堆內存大小
-Xmn	年輕代的大小
-XX:PermSize	初始永久代的大小
-XX:MaxPermSize	最大的永久代的大小

Example Usage of JVM GC Options

java -Xmx12m -Xms3m -Xmn1m -XX:PermSize=20m -XX:MaxPermSize=20m -XX:+UseSerialGC -jar java-application.jar