垃圾回收

1.對象被斷定成垃圾的標準

沒有被其餘對象引用

2.判斷對象是否爲垃圾的算法

（1）引用計數法

 

 

優勢and缺點

 

（2）可達性分析算法

 

 

根節點：類加載器、Thread、虛擬機棧的本地變量表、static 成員、常量引用、本地方法棧的變量

 

垃圾回收回收算法

1.標記-清除（Mark and Sweep）

 

缺點是內存空間碎片化太嚴重

2.複製算法（Copying）

（1）複製算法介紹

 

（2）複製算法優點

 

3.標記-整理算法（Compacting）

（1）標記整理算法介紹

 

（2）標記整理算法優勢

 

4.分代收集算法

年輕代用的是複製算法
老年代 用的是標記清除或者標記整理算法

 

 

（2）年輕代內存空間

 

若是Eden區不能保存一個較大的對象，則會保存到老年代中，默認十五歲以後會轉移到老年代中

 

 

 

  -XX:PretenureSizeThreshold 對象分配：對象優先在 Eden 區分配、大對象直接進入Old 區
  -XX:MaxTenuringThreshold 長期存活對象進入 Old 區
  -XX:+PrintTenuringDistribution若是但願跟蹤每次新生代GC後，survivor區中對象的年齡分佈，可在啓動參數上增長。
  -XX:TargetSurvivorRatio 
設定survivor區的目標使用率。默認50，即survivor區對象目標使用率爲50%。
爲何要動態的計算tenuring threshold的值呢？假設有不少年齡還未達到TenuringThreshold的對象依舊停留在survivor區，這樣不利於新對象從eden晉升到survivor。所以設置survivor區的目標使用率，當使用率達到時從新調整TenuringThreshold值，讓對象儘早的去old區。

（1）GC分類

 

從年輕代空間（包括 Eden 和 Survivor 區域）回收內存被稱爲 Minor GC
Full GC 是清理整個堆空間—包括年輕代和老年代。

Major GC 是清理老年代

 JVM中的堆，通常分爲三大部分：新生代、老年代、永久代：

永久代

    指內存的永久保存區域，主要存放Class和Meta（元數據）的信息,Class在被加載的時候被放入永久區域. 它和和存放實例的區域不一樣,GC不會在主程序運行期對永久區域進行清理。因此這也致使了永久代的區域會隨着加載的Class的增多而脹滿，最終拋出OOM異常。

    在Java8中，永久代已經被移除，被一個稱爲「元數據區」（元空間）的區域所取代。

 

（3）對象如何晉升到老年代

 

（4）設置參數

 

（5）觸發full GC的方法

 

5.stop-theWorld

 

6.Safepoint

 

從線程角度看，safepoint能夠理解成是在代碼執行過程當中的一些特殊位置，當線程執行到這些位置的時候，說明虛擬機當前的狀態是安全的，若是有須要，能夠在這個位置暫停，好比發生GC時，須要暫停暫停因此活動線程，可是線程在這個時刻，尚未執行到一個安全點，因此該線程應該繼續執行，到達下一個安全點的時候暫停，等待GC結束。

JVM有兩種運行模式Server與Client。兩種模式的區別在於，Client模式啓動速度較快，Server模式啓動較慢；可是啓動進入穩按期長期運行以後Server模式的程序運行速度比Client要快不少。這是由於Server模式啓動的JVM採用的是重量級的虛擬機，對程序採用了更多的優化；而Client模式啓動的JVM採用的是輕量級的虛擬機。因此Server啓動慢，但穩定後速度比Client遠遠要快。

1. 當前是Client or Server？

使用Java -version命令就能顯示出當前虛擬機處於哪一種模式。 
Client： 
以下圖所示，能夠看到HotSpot虛擬機採用Client模式啓動的。 

 

 

 

垃圾回收器分類

串行收集器
單線程收集器
Serial:：Serial, Serial Old 

並行收集器
吞吐量優先  是說垃圾收集線程之間並行工做 用戶線程處在等待狀態 適合交互性比較弱的場景
吞吐量：花在垃圾收集的時間和花在應用時間的佔比 -XX:GCTimeRatio=<n>，垃圾收集時間佔1/(1+n)
Parallel（吞吐量優先, Server 模式默認收集器）：Parallel Scavenge, Parallel Old 
併發收集器
併發收集器  停頓時間優先 垃圾收集線程和用戶線程一塊兒執行 適合對相應時間有要求的場景
停頓時間：垃圾收集器作垃圾回收中斷應用執行的時間 -XX:MaxGCPauseMillis
Concurent（停頓時間優先）：CMS , G1

如何選擇垃圾收集器？

1. 優先調整堆的大小讓服務器本身來選擇

2. 若是內存小於100M，使用串行收集器

3。 若是是單核，而且沒有停頓時間的要求，選擇串行或者 JVM 本身選

4. 若是容許停頓時間超過1秒，選擇並行或 JVM 本身選

5. 若是響應時間最重要，而且不能超過1秒，使用併發收集器

垃圾回收之新生代垃圾收集器

 

2.Serial收集器（複製算法-單線程-Client模式）

 

2.ParNew收集器（複製算法-多線程-Client模式）

 

3.Parallel Scavenge收集器（複製算法-多線程-Server模式下）

 

 

 

垃圾回收之老年代垃圾收集器

1.Serial Old收集器（標記整理算法-單線程-Client模式下）

 

2.Paraller Old收集器（標記整理算法-多線程-）

 

3.CMS收集器（標記清除算法）

 

4.G1收集器（新生代，老年代均可以用）

 

 

 

 

G1的幾個概念

Region

SATB：Snapshot-At-The-Beginning，它是經過 Root Tracing 獲得的，GC 開始時候存活對象的快照。

RSet：記錄了其餘 Region中的對象引用本 Region 中對象的關係，屬於 points-into 結構

YoungGC

新對象進入 Eden 區

存活對象拷貝到Survivor 區

存活時間達到年齡閾值時，對象晉升到 Old 區

MixedGC

不是 FullGC，回收全部的 Young和全部的 Old

global concurrent marking

1. Initial marking phase: 標記 GC Root, STW

2. Root region scanning phase：標記存活 Region

3. Concurrent marking phase：標記存活的對象

4. Remark phase：從新標記，STW

5. Cleanup phase：部分 STW

 

MixedGC時機

InitiatingHeapOccupancyPercent

G1HeapWastePercent

G1MixedGCLiveThresholdPercent

G1MixedGCCountTarget

G1OldGCSetRegionThresholdPercent

-XX:+UseG1GC 開啓 G1

-XX:G1HeapRegionSize=n， Region 的大小，1-32M，最多2048個

-XX:MaxGCPauseMillis=200 最大停頓時間

-XX:G1NewSizePercent、-XX:G1MaxNewSizePercent

-XX:G1ReservePercent=10 保留防止 to space溢出

-XX:ParallelGCThreads=n SWT線程數

-XX:ConcGCThreads=n 併發線程數=1/4*並行

 

最佳實踐

年輕代大小：避免使用-Xmn, -XX:NewRatio 等顯式 Young 區大小，會覆蓋暫停時間目標

暫停時間目標：暫停時間不要太嚴苛，其吞吐量目標是90%的應用程序時間和10%的垃圾回收時間，太嚴苛會直接影響到吞吐量

 

須要切換到 G1的狀況：

1. 50%以上的堆被存活對象佔用

2. 對象分配和晉升的速度變化很是大

3. 垃圾回收時間特別長，超過了1秒

 

 

可視化 GC 日誌分析工具

打印日誌相關參數：

-XX:+PrintGCDetails -XX:+PrintGCTimeStamps -XX:+PrintGCDateStamps -Xloggc:$CATALINA_HOME/logs/gc.log -XX:+PrintHeapAtGC -XX:+PrintTenuringDistribution

例（默認爲 ParallelGC, 其它的添加-XX:+UseConcMarkSweepGC或-XX:+UseG1GC便可）：

JAVA_OPTS="$JAVA_OPTS -XX:+PrintGCDetails -XX:+PrintGCTimeStamps -XX:+PrintGCDateStamps -Xloggc:$CATALINA_HOME/logs/gc.log"

CMS日誌格式
G1日誌格式

在線工具：http://gceasy.io/

訪問 GCeasy 官網導入日誌便可獲取可視化分析及優先建議

 

GCViewer

 

mvn clean package -Dmaven.test.skip 生成 jar包，雙擊執行，導入日誌便可進入圖形化分析頁面