JVM 垃圾回收步骤和垃圾收集器的种类

JVM各代的介绍，请参考上篇博客的介绍。

 

一、垃圾回收的一般步骤

 

1、首先，所有新生成的对象都是放在年轻代的Eden分区的，初始状态下两个Survivor分区都是空的。年轻代的目标

就是尽可能快速的收集掉那些生命周期短的对象。

 

2、当Eden区满的的时候，小垃圾收集就会被触发。

 

 

3、当Eden分区进行清理的时候，会把引用对象移动到第一个Survivor分区，无引用的对象删除。

 

 

 

4、在下一个小垃圾收集的时候，在Eden分区中会发生同样的事情：无引用的对象被删除，引用对象被移动到另外一个

Survivor分区（S1）。此外，从上次小垃圾收集过程中第一个Survivor分区（S0）移动过来的对象年龄增加，然后被移

动到S1。当所有的幸存对象移动到S1以后，S0和Eden区都会被清理。注意到，此时的Survivor分区存储有不同年龄的

对象。

 

 

5、在下一个小垃圾收集，同样的过程反复进行。然而，此时Survivor分区的角色发生了互换，引用对象被移动到S0，幸存

对象年龄增大。Eden和S1被清理。

 

 

6、这幅图展示了从年轻代到老年代的提升。当进行一个小垃圾收集之后，如果此时年老对象此时到达了某一个个年龄阈值

（例子中使用的是8），JVM会把他们从年轻代提升到老年代。

 

 

7、随着小垃圾收集的持续进行，对象将会被持续提升到老年代。

 

 

 

8、这样几乎涵盖了年轻一代的整个过程。最终，在老年代将会进行大垃圾收集，这种收集方式会清理-压缩老年代空间。

 

 

二、垃圾回收器的种类

 

1、串行收集器：

在Java SE 5和6中，串行收集器是客户端环境（client-style machines）机器的默认设置。在这种情况下，小垃圾收集和

大垃圾收集都是串行进行的（使用单个的虚拟CPU）。

 

使用的算法说明：

 

串行收集器在年轻代使用的是拷贝算法，这个算法比较简单，在这里不做详述。而年老代和持久代使用标记-清扫-压缩（

mark-sweep-compact）算法。标记阶段，收集器识别哪些对象仍然活着。清扫阶段“扫荡”整个代，识别垃圾。之后，收集

器执行平移压缩（sliding compaction），将存活的对象平移到代的前端（持久代类似），相应的在尾部留下一整块连续的

空闲空间。压缩后，以后的分配就可以在年老代和持久代使用空闲指针（bump-the-pointer）技术。这种压缩算法能够在堆

上迅速分配内存块。

 

2、并行收集器

并行垃圾收集器在年轻代使用多线程进行垃圾回收。默认情况下，在N个CPU的主机上，并行垃圾收集器使用N个垃圾收集器

线程进行垃圾回收。垃圾收集器线程的个数可以在命令行进行设置：-XX:ParallelGCThreads=<期望的数值>

在单核的CPU上，尽管我们请求设置的是并行垃圾收集器，但JVM还是使用默认的垃圾收集器。在两个CPU的主机上，并行

垃圾收集器与默认的串行垃圾收集器所表现出来的性能相当，年轻代的垃圾收集器暂停时间与两个以上CPU的主机相比也有

所减少。

 

使用的算法说明：

 

年轻代：与串行垃圾收集器年轻代相同的拷贝算法，只不过是该算法的并行版本，使用多个CPU并行的运行，减少了垃圾收

集的开销，因此增加了吞吐量。

年老代：与串行垃圾收集器老年代想听的标记-清扫-压缩（mark-sweepcompact）算法，只不过是该算法的并行版本。

 

3、并发标记清理收集器

并发标记清理收集器（CMS，又叫作并发低暂停收集器）在老年代进行收集。由于垃圾收集能使用应用线程的并发进行大多数

的垃圾收集工作，所以它降低了应用程序的暂停时间。

正常说来，并发低暂停的收集器对存活对象不进行复制和压缩的工作。这种情况下，垃圾收集器没有移动任何存活对象。如果

因此而带来了内存的碎片问题，那就为其分配一个更大的堆。

 

注意：CMS收集器在年轻代使用和并行收集器一样的算法。

 

4、G1 垃圾回收器

在Java 7中可以使用G1垃圾回收器，它设计的初衷是用于长期取代CMS收集器。G1垃圾收集器是一个并行、并发，同时也是基于

增量整理的低暂停垃圾收集器。与前面所描述的垃圾收集器相比，从布局方面与它们有很大的不同。

和CMS不同，G1会随时间推移对堆栈进行压缩，压缩消除了潜在的碎片问题，确保长时间运行的操作流畅和一致。

 

G1比CMS预测性更佳，这都是由于消除了碎片问题带来的好处，再也没有CMS中停止期间出现的负面影响，另外，G1有一个暂停

预测模型，允许它满足（或很少超过）暂停时间目标。