在Java虚拟机（JVM）中，垃圾回收（GC）分为年轻代垃圾回收（Young GC, YGC）和老年代垃圾回收（Full GC, FGC）。它们的工作方式、触发条件和对应用性能的影响都有所不同。以下是对YGC和FGC的详细解释：
年轻代垃圾回收（Young GC, YGC）
工作原理
- 年轻代：JVM堆内存分为年轻代（Young Generation）和老年代（Old Generation）。年轻代又细分为Eden区和两个Survivor区（S0和S1）。
- 对象分配：大多数新对象分配在Eden区。当Eden区填满时，会触发YGC。
- 垃圾回收算法：YGC通常使用复制算法（Copying Algorithm），将存活的对象从Eden区和一个Survivor区复制到另一个Survivor区（或者直接晋升到老年代）。
- 效率：YGC效率较高，因为大多数新创建的对象生命周期较短，很快就会被回收。
触发条件
- Eden区满：当Eden区填满时，会触发一次YGC。
- Survivor区满：在某些情况下，当Survivor区无法容纳所有存活对象时，也可能触发YGC。
对应用的影响
- 停顿时间（STW）：YGC会导致短时间的Stop-The-World（STW）事件，但由于年轻代较小且大多数对象可以快速回收，停顿时间通常在几十毫秒内。
老年代垃圾回收（Full GC, FGC）
工作原理
- 老年代：老年代存放从年轻代晋升过来的长期存活对象。
- 垃圾回收算法：FGC通常使用标记-清除（Mark-Sweep）或标记-整理（Mark-Compact）算法。G1 GC则使用混合回收（Mixed GC），同时回收老年代和年轻代的一部分区域。
- 复杂性：FGC涉及整个堆内存的扫描和整理，因此比YGC复杂，停顿时间较长。
触发条件
- 老年代满：当老年代无法容纳更多对象时，触发FGC。
- 永久代或元空间满：在JDK 8及之前，如果永久代（PermGen）满了会触发FGC。在JDK 8以后，元空间（Metaspace）满了也可能触发FGC。
- 显式调用：调用
System.gc()或其他显式GC请求可能触发FGC。 - 其他条件：一些JVM配置和内存使用模式也可能触发FGC，例如内存分配失败。
对应用的影响
- 停顿时间（STW）：FGC会导致较长时间的Stop-The-World事件，停顿时间从几百毫秒到几秒不等，具体取决于堆内存大小和对象复杂性。
- 性能影响：频繁的FGC对应用性能影响较大，尤其是对响应时间敏感的应用。
优化和调优建议
减少YGC频率和停顿时间
- 增加年轻代大小：适当增加年轻代的大小可以减少YGC频率。
-XX:NewSize=512m -XX:MaxNewSize=512m - 调整Survivor区比例：调整Survivor区的比例以优化对象晋升和存活。
-XX:SurvivorRatio=8 - 减少短期对象创建：优化代码，减少短生命周期对象的创建。
减少FGC频率和停顿时间
- 增加堆内存大小：增加整个堆内存大小可以减少FGC频率。
-Xms8g -Xmx8g - 使用G1 GC或其他低停顿GC：选择G1 GC、ZGC或Shenandoah GC来减少FGC停顿时间。
-XX:+UseG1GC - 避免显式调用
System.gc()：除非必要，避免显式调用System.gc()，可以通过设置禁止显式GC。-XX:+DisableExplicitGC - 优化老年代对象：分析和优化老年代对象，减少不必要的对象晋升。
示例配置
使用G1 GC的配置（适用于低停顿、高吞吐）
java -XX:+UseG1GC \
-XX:MaxGCPauseMillis=200 \
-XX:InitiatingHeapOccupancyPercent=45 \
-XX:G1HeapRegionSize=8m \
-XX:ParallelGCThreads=4 \
-XX:ConcGCThreads=2 \
-Xms8g -Xmx8g \
-jar your-application.jar
监控和分析
使用监控工具（如Prometheus + Grafana、JVisualVM、YourKit、JProfiler等）实时监控YGC和FGC的频率和时长，通过分析GC日志（启用GC日志）获取详细信息。
启用GC日志
java -Xloggc:gc.log -XX:+PrintGCDetails -XX:+PrintGCDateStamps -XX:+PrintGCTimeStamps -jar your-application.jar
通过上述方法，可以有效监控和优化YGC和FGC行为，提高JVM应用的性能和稳定性。
