Java性能权威指南读书笔记--之二

新生代填满时，垃圾收集器会暂停所有的应用线程，回收新生代空间。这种操作被称为Minor GC。
老年代被填满时，垃圾收集器会暂停所有应用线程，对其进行回收，接着对堆空间进行整理。这个过程被称为Full GC。
最主流的四个垃圾收集器分别是：Serial收集器、Throughput（或者Parallel）收集器、Concurrent（CMS、G1）垃圾收集器。Concurrent垃圾收集器可以通过复杂的计算，可以在应用线程运行的同时找出不再使用的对象。
使用CMS或G1收集器时，应用程序精力的停顿会更少，所带来的代价是消耗更多的CPU。
评估垃圾收集器时，应考虑以下几点：

• 如果要尽可能地缩短相应时间，那么选择使用Concurrent收集器更合适
• 如果平均相应时间比最大响应时间更重要，那么应该使用Parallel收集器
• 使用Concurrent收集器来避免长时间停顿时间也有其代价，这会消耗额外的CPU
  • 如果CPU足够强劲，使用Concurrent收集器避免发生Full GC可以让任务运行得更快
  • 如果CPU资源有限，那么Concurrent收集器额外的CPU消耗会使批量任务消耗更多的时间

GC算法

1. Serial垃圾收集器
   使用单线程清理堆的内容。进行Full GC时，它还会对老年代空间的对象进行压缩整理。通过-XX:+UseSeralGC标志可以启用Serial收集器
2. Parallel收集器
   Parallel收集器可以使用多线程对堆空间进行回收。在MinorGC和FullGC时会暂停所有的应用线程，同事在FullGC过程中会对老年代空间进行压缩整理。通过-XX:+UseParallelOldGC标志可以开启这个功能。
3. CMS收集器
   CMS收集器在MinorGC时会暂停所有的应用线程，并以多线程的方式进行垃圾回收（-XX:UseParNewGC）。CMS收集器在进行FullGC时不再暂停应用线程，而是使用若干个后台线程定期地对老年代空间进行扫描， 及时回收其中不在使用的对象，并且后台线程不在进行任何压缩整理的工作。如果堆的碎片化过于严重CMS收集器会暂停所有应用线程，使用单线程回收、整理老年代空间（-XX:UseConcMarkSweepGC）。
4. G1垃圾收集器
   G1收集算法将堆划分为若干个区域，新生代的垃圾收集仍然采用暂停所有应用线程的方式，将存货对象移动到老年代或者Servivor空间。老年代的垃圾收集工作由后台线程完成，由于老年代被划分到不同的区域，G1收集器通过将对象从一个区域复制到另一个区域，完成对象的清理工作，同时在进行了堆的压缩整理（-XX:+UseG1GC）。

选择GC算法

如果有额外的CPU处理能力，那么使用Concurrent收集器将极大地提升应用程序的性能。
通常情况下，parallel收集器的平均响应时间比Concurrent收集器要差，但是在90%响应时间或者99%响应时间这几项指标上，parallel收集器比Concurrent收集器要好一些。
使用parallel收集器会超负荷地进行大量Full GC时，切换到Concurrent收集器通常能获得更低的响应时间。
一般情况下，堆空间小于4GB时，CMS收集器的性能比G1收集器好。
G1的设计使得它能够在不同的分区处理堆，因此它的扩展性更好，比CMS更易于处理超大堆的情况。

调整堆的大小

通常情况下，对于普通的操作系统，应该预留至少1G的内存空间。
堆的大小由2个参数值控制：分别是初始值（通过 -Xms N设置）和最大值（通过-Xms N设置）。
如果确切地了解应用程序需要多大的堆，那么可以将堆的初始值和最大值直接设置成对应的数据（譬如：-Xms4096m -Xmx4096m）。这种设置能稍微提高GC的运行效率，因为它不再需要估算堆是否需要调整大小了。
任何事情都有两面性，如果新生代分配得比较大，垃圾收集发生的频率就比较低，从新生代晋升到老年代的对象也更少，但是老年代就相对比较小，比较容易被填满，会更频繁的触发Full GC。
所有用于调整代空间的命令行标志调整的都是新生代空间；新生代空间剩下的所有空间都被老年代占用。
-XX:NewRatio=N
设置新生代与老年代的空间占用比率
-XX:NewSize=N
设置新生代空间的初始大小
-XX:MaxNewSize=N
设置新生代空间的最大大小
-XmnN
将NewSize和MaxNewSize设定为同一个值的快捷方法
最初的新生代的大小由NewRatio的决定，默认值为2.
Initial Young Get Size = Initial Heap Size/(1 + NewRatio)
新生代空间的大小是初始堆大小的33%
多线程的垃圾收集器算法是由-XX:ParallelGCThreads=N参数控制
总的垃圾收集器线程数 = 8 + （N - 8）* 5/8
有时候垃圾收集线程需要调整，例如在128C的机器上使用一个1G的堆，那么会启动83个线程，明显就偏大了；又如在16C的机器同时运行4个JVM实例，那么每个JVM会启动13个垃圾收集器线程，总共会有52个垃圾收集器线程，这样会导致大量冲突，那么将每个JVM的垃圾收集器限制为4个是一个比较合理的平衡。

垃圾回收工具

-XX:+PrintGCDetails
创建详细的GC日志
-XX:+PrintGCTimeStamps -XX:+PrintGCDateStamps
GC时发生的日期，可以配合上面的参数使用
-Xloggc:filename，可以配合上面的参数使用
修改GC日志输出到某个文件
-XX:+UseGCLogFileRotation
-XX:NumberOfGCLogFiles=N
-XX:GCLogFileSize=N
可以控制日志文件的循环。NumberOfGCLogFiles产生日志的个数，GCLogFileSize日志的大小