jvm 調優（2）垃圾回收算法

能夠從不一樣的的角度去劃分垃圾回收算法：

按照基本回收策略分

引用計數（Reference Counting）:

比較古老的回收算法。原理是此對象有一個引用，即增長一個計數，刪除一個引用則減小一個計數。垃圾回收時，只用收集計數爲0的對象。此算法最致命的是沒法處理循環引用的問題。

 

標記-清除（Mark-Sweep）:

 

 

此算法執行分兩階段。第一階段從引用根節點開始標記全部被引用的對象，第二階段遍歷整個堆，把未標記的對象清除。此算法須要暫停整個應用，同時，會產生內存碎片。

複製（Copying）:

 

 

此算法把內存空間劃爲兩個相等的區域，每次只使用其中一個區域。垃圾回收時，遍歷當前使用區域，把正在使用中的對象複製到另一個區域中。次算法每次只處理正在使用中的對象，所以複製成本比較小，同時複製過去之後還能進行相應的內存整理，不會出現「碎片」問題。固然，此算法的缺點也是很明顯的，就是須要兩倍內存空間。

標記-整理（Mark-Compact）:

 

 

此算法結合了「標記-清除」和「複製」兩個算法的優勢。也是分兩階段，第一階段從根節點開始標記全部被引用對象，第二階段遍歷整個堆，把清除未標記對象而且把存活對象「壓縮」到堆的其中一塊，按順序排放。此算法避免了「標記-清除」的碎片問題，同時也避免了「複製」算法的空間問題。

按分區對待的方式分

增量收集（Incremental Collecting）:實時垃圾回收算法，即：在應用進行的同時進行垃圾回收。不知道什麼緣由JDK5.0中的收集器沒有使用這種算法的。

 

分代收集（Generational Collecting）:基於對對象生命週期分析後得出的垃圾回收算法。把對象分爲年青代、年老代、持久代，對不一樣生命週期的對象使用不一樣的算法（上述方式中的一個）進行回收。如今的垃圾回收器（從J2SE1.2開始）都是使用此算法的。

 

按系統線程分

串行收集:串行收集使用單線程處理全部垃圾回收工做，由於無需多線程交互，實現容易，並且效率比較高。可是，其侷限性也比較明顯，即沒法使用多處理器的優點，因此此收集適合單處理器機器。固然，此收集器也能夠用在小數據量（100M左右）狀況下的多處理器機器上。

 

並行收集:並行收集使用多線程處理垃圾回收工做，於是速度快，效率高。並且理論上CPU數目越多，越能體現出並行收集器的優點。

 

併發收集:相對於串行收集和並行收集而言，前面兩個在進行垃圾回收工做時，須要暫停整個運行環境，而只有垃圾回收程序在運行，所以，系統在垃圾回收時會有明顯的暫停，並且暫停時間會由於堆越大而越長。

 

如何分代

虛擬機中共劃分出三個代，分別是 年輕代，老年代，持久代。其中持久代中主要存儲的是java類的類信息和常量池。與垃圾收集要收集的java對象關係不大。年輕代和老年代的劃分是對垃圾收集影響比較大的。

年輕代 ：

    全部新生成的對象所有放在新生代，新生代的目標就是儘量快速的收集掉這些生命週期短的對象。年輕代分爲三個區。一個Eden區，和兩個Survivor區。大部分對象在Eden區中生成。當Eden區滿時，還存活的對象將被複制到Survivor區（其中一個），當這個Survivor和Eden也滿的時候，存活的對象將被複制到另外一個Survivor區。通過屢次複製還存活的對象將被複制到老年代。

老年代：

    在年輕代經歷了n次垃圾回收仍然存活的對象將被複制到老年代。所以能夠認爲，老年代存放的對象都是生命週期較長的對象。

持久代

    用於存放靜態問題，如java類和方法，常量池。持久代對垃圾回收沒有顯著影響。

什麼狀況下會觸發垃圾回收

    由於對象進行了分代處理，所以垃圾回收的區域，時間不同。GC分爲兩張，一種是Scavenge GC 和 Full GC

Scavenge GC

    通常狀況下，當新對象生成，而且在Eden申請空間失敗時，就會觸發Scavenge GC，對Eden區域進行GC，清除非存活對象，而且把尚且存活的對象移動到Survivor區。而後整理Survivor的兩個區。這種方式的GC是對年輕代的Eden區進行，不會影響到年老代。由於大部分對象都是從Eden區開始的，同時Eden區不會分配的很大，因此Eden區的GC會頻繁進行。於是，通常在這裏須要使用速度快、效率高的算法，使Eden去能儘快空閒出來。

Full GC

    對整個堆進行整理，包括新生代，老年代和持久代。Full GC要對整個堆進行整理，所以要比Scvaenge GC慢，所以應該儘量的減小Full GC 的次數。在對JVM調優的工做中，很大一部分就是對Full GC的調節。

不一樣的垃圾回收器

串行處理器

　　試用狀況：數據量比較小（100M左右）；單處理器下而且對響應的時間無要求的應用

　　缺點：只能用於小型應用

並行處理器

　　試用狀況：對吞吐量有高要求，多CPU、對響應時間無要求的大中型應用

　　缺點：垃圾收集過程當中應用響應時間可能加長

併發處理器

　　試用狀況：對響應時間有高要求，多CPU、對響應時間有高要求的大中型應用。如Web服務器/應用服務器、電信交換、集成開發環境。