JVM(第三部分JVM垃圾收集器)

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四大垃圾收集算法

  • 1.引用计数(jvm中没用)
  • 2.标记整理
  • 3.标记清除
  • 4.复制算法

分代收集算法

准确来讲,跟前面三种算法有所区别。分代收集算法就是根据对象的年代,采用上述三种算法来收集。

  • 1.对于新生代:每次GC都有大量对象死去,存活的很少,常采用复制算法,只需要拷贝很少的对象。
  • 2.对于老年代:常采用标记整理算法或者标记清除算法。

四种垃圾收集器

Java 8可以将垃圾收集器分为四类。

串行收集器Serial

为单线程环境设计且只使用一个线程进行GC会暂停所有用户线程,不适用于服务器。就像去餐厅吃饭,只有一个清洁工在打扫。

并行收集器Parrallel

使用多个线程并行地进行GC会暂停所有用户线程,适用于科学计算、大数据后台,交互性不敏感的场合。多个清洁工同时在打扫。

并发收集器CMS

用户线程和GC线程同时执行(不一定是并行,交替执行),GC时不需要停顿用户线程,互联网公司多用,适用对响应时间有要求的场合。清洁工打扫的时候,也可以就餐。

G1收集器

对内存的划分与前面3种很大不同,将堆内存分割成不同的区域,然后并发地进行垃圾回收。

默认垃圾收集器

默认收集器有哪些?

SerialParallelConcMarkSweep(CMS)ParNewParallelOldG1。还有一个SerialOld,快被淘汰了。

查看默认垃圾修改器

使用java -XX:+PrintCommandLineFlags即可看到,Java 8默认使用-XX:+UseParallelGC

D:\java增强训练>java -XX:+PrintCommandLineFlags
-XX:InitialHeapSize=132301184 -XX:MaxHeapSize=2116818944 -XX:+PrintCommandLineFlags -XX:+UseCompressedClassPointers -XX:+UseCompressed
Oops -XX:-UseLargePagesIndividualAllocation **-XX:+UseParallelGC**

七大垃圾收集器

体系结构

SerialParallel ScavengeParNew用户回收新生代SerialOldParallelOldCMS用于回收老年代。而G1收集器既可以回收新生代,也可以回收老年代

连线表示可以搭配使用,红叉表示不推荐一同使用,比如新生代用Serial,老年代用CMS

Serial收集器

年代最久远,是Client VM模式下的默认新生代收集器,使用复制算法优点:单个线程收集,没有线程切换开销,拥有最高的单线程GC效率。缺点:收集的时候会暂停用户线程。

使用-XX:+UseSerialGC可以显式开启,开启后默认使用Serial+SerialOld的组合。

ParNew收集器

也就是Serial的多线程版本,GC的时候不再是一个线程,而是多个,是Server VM模式下的默认新生代收集器,采用复制算法

使用-XX:+UseParNewGC可以显式开启,开启后默认使用ParNew+SerialOld的组合。但是由于SerialOld已经过时,所以建议配合CMS使用。

Parallel Scavenge收集器

ParNew收集器仅在新生代使用多线程收集,老年代默认是SerialOld,所以是单线程收集。

Parallel Scavenge在新、老两代都采用多线程收集Parallel Scavenge还有一个特点就是吞吐量优先收集器,可以通过自适应调节,保证最大吞吐量。采用复制算法

使用-XX:+UseParallelGC可以开启, 同时也会使用ParallelOld收集老年代。其它参数,比如-XX:ParallelGCThreads=N可以选择N个线程进行GC,-XX:+UseAdaptiveSizePolicy使用自适应调节策略。

SerialOld收集器

Serial老年代版本,采用标记整理算法。JDK1.5之前跟Parallel Scavenge配合使用,现在已经不了,作为CMS的后备收集器

ParallelOld收集器

Parallel老年代版本,JDK1.6之前,新生代用Parallel而老年代用SerialOld,只能保证新生代的吞吐量。JDK1.8后,老年代改用ParallelOld

使用-XX:+UseParallelOldGC可以开启, 同时也会使用Parallel收集新生代

CMS收集器

并发标记清除收集器,是一种以获得最短GC停顿为目标的收集器。适用在互联网或者B/S系统的服务器上,这类应用尤其重视服务器的响应速度,希望停顿时间最短。是G1收集器出来之前的首选收集器。使用标记清理算法。在GC的时候,会与用户线程并发执行,不会停顿用户线程。但是在标记的时候,仍然会STW。

过程:

  • 1.初始标记:只是标记一下GC Roots能直接关联的对象,速度很快,需要STW
  • 2.并发标记:主要标记过程,标记全部对象,和用户线程一起工作,不需要STW
  • 3.重新标记:修正在并发标记阶段出现的变动,需要STW
  • 4.并发清除和用户线程一起,清除垃圾,不需要STW

优点:停顿时间少,响应速度快,用户体验好。

缺点:

  • 1.对CPU资源非常敏感:由于需要并发工作,多少会占用系统线程资源。
  • 2.无法处理浮动垃圾:由于标记垃圾的时候,用户进程仍然在运行,无法有效处理新产生的垃圾
  • 3.产生内存碎片:由于使用标记清理算法,会产生内存碎片。

G1收集器

G1收集器与之前垃圾收集器的一个显著区别就是——之前收集器都有三个区域,新、老两代和元空间。而G1收集器只有G1区和元空间。而G1区,不像之前的收集器,分为新、老两代,而是一个一个Region,每个Region既可能包含新生代,也可能包含老年代

G1收集器既可以提高吞吐量,又可以减少GC时间。最重要的是STW可控,增加了预测机制,让用户指定停顿时间

使用-XX:+UseG1GC开启,还有-XX:G1HeapRegionSize=n、-XX:MaxGCPauseMillis=n等参数可调。

特点:

  • 1.并行和并发:充分利用多核、多线程CPU,尽量缩短STW。
  • 2.分代收集:虽然还保留着新、老两代的概念,但物理上不再隔离,而是融合在Region中。
  • 3.空间整合:G1整体上看是标记整理算法,在局部看又是复制算法,不会产生内存碎片
  • 4.可预测停顿:用户可以指定一个GC停顿时间,G1收集器会尽量满足。

过程:CMS类似

  • 1.初始标记。
  • 2.并发标记。
  • 3.最终标记。
  • 4.筛选回收。