垃圾收集器詳解及參數配置

垃圾收集器詳解及參數配置

垃圾蒐集器簡介

垃圾蒐集器大體分爲如下三類

• 串行蒐集器（serial collector）：它只有一條GC線程，且就像前面說的，它在運行的時候須要暫停用戶程序（stop the world）。
• 並行蒐集器（parallel collector）：它有多條GC線程，且它也須要暫停用戶程序（stop the world）。
• 併發蒐集器（concurrent collector）：它有一條或多條GC線程，且它須要在部分階段暫停用戶程序（stop the world），部分階段與用戶程序併發執行。

hotspot中的垃圾蒐集器

• 串行蒐集器的實現：serial（用於新生代，採用複製算法）、serial old（用於年老代，採用標記/整理算法）
• 並行蒐集器的實現：ParNew（用於新生代，採用複製算法）、Parallel Scavenge（用於新生代，採用複製算法）、Parallel old（用於年老代，採用標記/整理算法）
• 併發蒐集器的實現：concurrent mark sweep[CMS]（用於年老代，採用標記/清除算法）

垃圾收集器詳解

JVM啓動的兩種模式

• client模式：開發時默認啓動模式
• server模式：使用-server強制開啓server模式，

二者的主要區別：

• server模式下作了大量的優化工做。
• server模式下應用啓動較慢，但在長時間運行狀況下，運行速度會愈來愈快。
• client模式啓動快，但不適合長時間運行。

蒐集器詳解

名稱	算法	內存區域	執行方式	執行過程	特色	適用場景	開啓參數
Serial Garbage Collector	複製算法	針對新生代設計	單線程、串行	當新生代內存不夠用時，先暫停所有用戶程序，而後開啓一條GC線程使用複製算法對垃圾進行回收，這一過程當中可能會有一些對象提高到年老代	因爲單線程運行，且整個GC階段都要暫停用戶程序，所以會形成應用程序停頓時間較長，但對於小規模的程序來講，卻很是適合。	平時的開發與調試程序使用，以及桌面應用交互程序。	-XX:+UseSerialGC（client模式默認值）
Serial Old Garbage Collector	標記/整理算法	針對年老代設計	單線程、串行	同Serial Garbage Collector	同Serial Garbage Collector	同Serial Garbage Collector	-
ParNew Garbage Collector	複製算法	針對新生代設計	多線程、並行	開啓若干條GC線程使用複製算法並行進行垃圾回收，這一過程當中可能會有一些對象提高到年老代	有幾個處理器就會開幾個線程（不過線程數是可使用參數-XX:ParallelGCThreads= 控制的），所以只適合於多核多處理器的系統	在中到大型的堆上，且系統處理器至少多於一個的狀況。對於單個處理器來講，因爲並行執行的開銷（好比同步），ParNew的性能將會低於serial蒐集器。	-XX:+UseParNewGC
Parallel Scavenge Garbage Collector	複製算法	針對新生代設計	並行	優先知足最大停頓時間的目標，次之是吞吐量，最後纔是新生代區域的最小值。	更精確的控制GC停頓時間以及吞吐量	適用場景	控制最大的停頓時間（使用-XX:MaxGCPauseMillis= ），以及控制吞吐量（使用-XX:GCTimeRatio= ）server模式下默認的新生代蒐集器
Parallel Old Garbage Collector	標記/整理算法	年老代設計	並行蒐集器	-	它是除了serial old之外惟一一個能夠與parallel scavenge搭配工做的年老代蒐集器	-	-XX:-UseParallelOldGC
Concurrent Mark Sweep Garbage Collector	標記/清除算法	年老代	-	-	應用程序與GC線程一塊兒工做	-	-

組合的威力

三種經典的組合

serial & serial old

client模式下默認的垃圾收集器組合，可經過-XX:+UseSerialGC強制開啓。很是適合運行於客戶端PC的小型應用程序，或者桌面應用程序（好比swing編寫的用戶界面程序），以及咱們平時的開發、調試、測試等。

開發、調試、測試共同的特色：

• 一、因爲都是在PC上運行，所以配置通常不會過高，或者說處理器個數不會太多。
• 二、上面幾種狀況的應用程序都不會運行過久。
• 三、規模不會太大，也就是說，堆相對較小，蒐集起來也比較快，停頓時間會比較短。

Parallel Scavenge & Parallel Old

這個組合是server模式下的默認組合（JDK6或JDK6以後），使用-XX:+UseParallelGC參數強制開啓。

適用於一些須要長期運行且對吞吐量有必定要求的後臺程序。

運行於後臺的程序都有如下特色：

• 一、系統配置較高，一般狀況下至少四核（以目前的硬件水平爲準）。
• 二、對吞吐量要求較高，或須要達到必定的量。
• 三、應用程序運行時間較長。
• 四、應用程序規模較大，通常是中到大型的堆。

ParNew & CMS（Serial Old做爲替補）

它則是對響應時間（response time）要求較高的應用程序的首選，使用參數-XX:+UseConcMarkSweepGC開啓。

新生代採用並行蒐集器

適用於一些須要長期運行且對相應時間有必定要求的後臺程序。

採用ParNew & CMS組合的後臺應用程序，通常都對相應時間有必定要求，最典型的就是咱們的WEB應用程序。

垃圾蒐集器參數精解

垃圾蒐集器選擇參數

名稱	說明	備註
UseSerialGC	開啓此參數使用serial & serial old蒐集器（client模式默認值）。
UseParNewGC	開啓此參數使用ParNew & serial old蒐集器（不推薦）。
UseConcMarkSweepGC	開啓此參數使用ParNew & CMS（serial old爲替補）蒐集器。
UseParallelGC	開啓此參數使用parallel scavenge & parallel old蒐集器（server模式默認值）。
UseParallelOldGC	開啓此參數在年老代使用parallel old蒐集器（該參數在JDK1.5以後已無用）。

JVM各個內存區域大小相關參數

名稱	說明	備註
Xms	堆的初始值。默認爲物理內存的1/64，最大不超1G。
Xmx	堆的最大值。默認爲物理內存的1/4，最大不超1G。
Xmn	新生代的大小。
Xss	線程棧大小。
PermSize	永久代初始大小。默認爲物理內存的1/64，最大不超1G。
MaxPermSize	永久代最大值。默認爲物理內存的1/4，最大不超1G。
NewRatio	新生代與年老代的比例。好比爲3，則新生代佔堆的1/4，年老代佔3/4。
SurvivorRatio	新生代中調整eden區與survivor區的比例，默認爲8，即eden區爲80%的大小，兩個survivor分別爲10%的大小。

垃圾蒐集器性能通用參數

名稱	說明	備註
PretenureSizeThreshold	晉升年老代的對象大小。默認爲0，好比設爲10M，則超過10M的對象將不在eden區分配，而直接進入年老代。
MaxTenuringThreshold	晉升老年代的最大年齡。默認爲15，好比設爲10，則對象在10次普通GC後將會被放入年老代。
DisableExplicitGC	禁用System.gc()。

並行蒐集器參數

名稱	說明	備註
ParallelGCThreads	回收時開啓的線程數。默認與CPU個數相等。
GCTimeRatio	設置系統的吞吐量。好比設爲99，則GC時間比爲1/1+99=1%，也就是要求吞吐量爲99%。若沒法知足會縮小新生代大小。
MaxGCPauseMillis	設置垃圾回收的最大停頓時間。若沒法知足設置值，則會優先縮小新生代大小，仍沒法知足的話則會犧牲吞吐量。

併發蒐集器參數

名稱	說明	備註
CMSInitiatingOccupancyFraction	觸發CMS收集器的內存比例。好比60%的意思就是說，當內存達到60%，就會開始進行CMS併發收集。
UseCMSCompactAtFullCollection	在每一次CMS收集器清理垃圾後送一次內存整理。
CMSFullGCsBeforeCompaction	設置在幾回CMS垃圾收集後，觸發一次內存整理。

整理自：

• http://www.cnblogs.com/zuoxiaolong/p/jvm7.html
• http://www.cnblogs.com/zuoxiaolong/p/jvm8.html
• http://www.cnblogs.com/zuoxiaolong/p/jvm9.html