内存管理机制-垃圾回收集器

RoadMap

垃圾回收器的类型

分类	垃圾回收器类型
线程数	串行垃圾回收
	并行垃圾回收
工作模式	并发垃圾回收
	独占垃圾回收
碎片算法	压缩垃圾回收
	非压缩垃圾回收
分代	新生代垃圾回收
	老年代垃圾回收

评价GC策略的指标

吞吐量

指在应用程序的生命周期内，应用程序所花费的时间和系统总运行时间的比值
系统总运行时间=程序耗时+GC耗时
如果系统运行了100min，gc运行了1min，那么系统的吞吐量就是(100-1)/100=99%

回收负载

和吞吐量想法，垃圾负载是指回收器耗时与系统运行总时间的比值

停顿时间

指垃圾回收器正在运行时，应用程序的暂停时间。对于独立回收器而言，停顿时间可能会比较长。

回收频率

回收频率指回收器多长时间会运行一次。一般来说，固定程序的频率越低越好。

反应时间

当一个对象称为垃圾对象之后，多长时间，它占据的内存会被释放

通常情况下，很难让一个程序在所有指标上都达到最优，只能根据程序特点，尽可能让GC配合程序而工作

垃圾回收器

Serial收集器

Serial收集器是最古老，实现简单，逻辑高效，JVM默认的一款收集器

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线程数	串行单线程
工作模式	独占式
分代	新生代，老年代
碎片处理	新生代:复制算法.老年代：标记压缩算法
GC参数	-XX:+UseSerialGC

串行的工作模式会导致较长的应用程序的停顿时间

ParNew收集器

ParNew收集器是针对新生代并行的收集器。

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线程数	并行多线程
工作模式	独占式
分代	新生代
碎片处理	复制算法
GC参数	-XX:UseParNewGC

并行的工作模型是指GC的线程在同一时刻同时运行，和应用程序还是串行的模式，所以也还是会和应用程序去争夺CPU资源，当GC分配到资源后会造成短暂的程序停顿，但是同时也会降低吞吐量

ParallelScavenge收集器

ParalleScavenge收集器和ParNew收集器类似。区别在于ParalleScavenge收集器
重点关注程序吞吐量。有时，这个收集器也被叫为吞吐量优先收集器

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线程数	并行多线程
工作模式	独占式
分代	新生代
碎片处理	复制算法
GC参数	-XX:UseParallelGC -XX:MaxGCPauseMillis设置最大停顿时间 -XX:GCTimeRatio设置吞吐量默认是99GC时间=1/(1+99)=1%

SerialOld收集器

SerialOld收集器是Serial收集器老版本针对老年代使用。已被Serial收集器取代。
多树是和ParallelScavenge组合使用

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线程数	串行单线程
工作模式	独占式
分代	老年代
碎片处理	标记压缩
GC参数	-XX:UseSerialOldGC

Parallelold收集器

ParaellOld收集器是针对老年代并行的收集器。

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线程数	并行多线程
工作模式	非独占式
分代	老年代
碎片处理	标记清理
GC参数	-XX:UseParallelOldGC -XX:ParallelGCThreads并行线程的数量

CMS收集器

ConcurrentMarkSweep
CMS是一个单纯的老年收集器采用Mark-Sweep算法，主要关注与停顿时间。它采用非独占式的并发模式，可以和应用程序同时执行，所以总的来说停顿时间较少
运行过程比较复杂，在标记，清除的不同阶段，它会尝试与应用程序同时进行。



–初始标记

•根可以直接关联到的对象

•速度快

–并发标记（和用户线程一起）

•主要标记过程，标记全部对象

–重新标记

•由于并发标记时，用户线程依然运行，因此在正式清理前，再做修正

–并发清除（和用户线程一起）

•基于标记结果，直接清理对象

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线程数	并行多线程
工作模式	独占式
分代	老年代
碎片处理	标记压缩
GC参数	–-XX:+UseConcMarkSweepGC

G1收集器

G1(Garbage-First)是一款面向服务器的垃圾收集器,主要针对配备多颗处理器及大容量内存的机器.以极高概率满足GC停顿时间要求的同时,还具备高吞吐量性能特征.在OracleJDK7update4及以上版本中得到完全支持,专为以下应用程序设计:

可以像CMS收集器一样,GC操作与应用的线程一起并发执行

紧凑的空闲内存区间且没有很长的GC停顿时间.

需要可预测的GC暂停耗时.

不想牺牲太多吞吐量性能.

启动后不需要请求更大的Java堆.

G1的长期目标是取代CMS(ConcurrentMark-SweepCollector,并发标记-清除).因为特性的不同使G1成为比CMS更好的解决方案.一个区别是,G1是一款压缩型的收集器.G1通过有效的压缩完全避免了对细微空闲内存空间的分配,不用依赖于regions，这不仅大大简化了收集器，而且还消除了潜在的内存碎片问题。除压缩以外，G1的垃圾收集停顿也比CMS容易估计，也允许用户自定义所希望的停顿参数(pausetargets)

上一代的垃圾收集器(串行serial,并行parallel,以及CMS)都把堆内存划分为固定大小的三个部分:年轻代(younggeneration),年老代(oldgeneration),以及持久代(permanentgeneration).

而G1收集器采用一种不同的方式来管理堆内存.
堆内存被划分为多个大小相等的heap区,每个heap区都是逻辑上连续的一段内存(virtualmemory).其中一部分区域被当成老一代收集器相同的角色(eden,survivor,old),但每个角色的区域个数都不是固定的。这在内存使用上提供了更多的灵活性

超链接：G1收集器详解

GC参数整理

-XX:+UseSerialGC：在新生代和老年代使用串行收集器
-XX:SurvivorRatio：设置eden区大小和survivior区大小的比例
-XX:NewRatio:新生代和老年代的比
-XX:+UseParNewGC：在新生代使用并行收集器
-XX:+UseParallelGC：新生代使用并行回收收集器
-XX:+UseParallelOldGC：老年代使用并行回收收集器
-XX:ParallelGCThreads：设置用于垃圾回收的线程数
-XX:+UseConcMarkSweepGC：新生代使用并行收集器，老年代使用CMS+串行收集器
-XX:ParallelCMSThreads：设定CMS的线程数量
-XX:CMSInitiatingOccupancyFraction：设置CMS收集器在老年代空间被使用多少后触发
-XX:+UseCMSCompactAtFullCollection：设置CMS收集器在完成垃圾收集后是否要进行一次内存碎片的整理
-XX:CMSFullGCsBeforeCompaction：设定进行多少次CMS垃圾回收后，进行一次内存压缩
-XX:+CMSClassUnloadingEnabled：允许对类元数据进行回收
-XX:CMSInitiatingPermOccupancyFraction：当永久区占用率达到这一百分比时，启动CMS回收
-XX:UseCMSInitiatingOccupancyOnly：表示只在到达阀值的时候，才进行CMS回收