读书笔记：第三章 垃圾收集与内存分配策略

内存分配与回收策略

本次读书笔记主要研究新生代Minor GC在几种垃圾收集器中的运行。第一次看Java相关的书，第一次在网上写读书笔记，给自己记录一下( •̀ ω •́ )y。大部分都是书上的原话，总结加自己实现对比一下而已。

public class MinorGC {
    private static final int _1MB = 1024*1024;
    /**
     * VM参数： -verbose:gc -Xms20M -Xmx20M -Xmn10M
     *         -XX:+PrintGCDetails -XX:SurvivorRatio=8
     */  
    public static void main(String[] args) {
        byte[] allocation1, allocation2, allocation3, allocation4;
        allocation1 = new byte[2 * _1MB];
        allocation2 = new byte[2 * _1MB];
        allocation3 = new byte[2 * _1MB];
        allocation4 = new byte[4 * _1MB];
    }
}       

Serial收集器

该收集器是一个单线程收集器，垃圾收集时必须暂停其他所有工作线程——Stop The World。
优点：无线程交互开销，简单高效。
缺点：暂停响应。
书上运行上述代码的结果是：
GC前，allocation1-3分配到新生代Eden区，占用6M，剩余的2MEden空间不够分配allocation4，产生Minor GC。
GC时，3个2M的对象allocation1-3不能放入1M的Survivor空间，于是转移到老年代。
GC后，allocation4顺利分配到Eden区。

在本地运行以上代码，java -version为：

openjdk version "1.7.0-internal"
OpenJDK Runtime Environment (build 1.7.0-internal-  root_2016_09_18_14_57-  b00)
OpenJDK 64-Bit Server VM (build 24.0-b56, mixed mode)

结果与书上相似：

openjdk1.7.0-internal Minor GC

用java -version为以下配置运行：

java version "1.7.0_111"
OpenJDK Runtime Environment (rhel-2.6.7.2.el7_2-x86_64 u111-b01)
OpenJDK 64-Bit Server VM (build 24.111-b01, mixed mode)

运行结果与上述一致。

Parallel Scavenge收集器

该收集器是一个新生代收集器，使用复制算法，并行多线程，吞吐量优先。

吞吐量 = 运行用户代码时间 / （运行用户代码时间 + 垃圾收集时间）

参数：

1. -XX:MaxGCPauseMills 控制最大垃圾收集停顿时间
2. -XX:GCTimeRatio 直接设置吞吐量大小
   调小新生代大小 —> 垃圾收集频繁 —> 缩短最大GC停顿时间 —> 增大了总的垃圾收集时间（收集次数*每次停顿时间）—> 降低吞吐量

当使用用java -version为1.7.0_79，且参数设置与上述一致时，运行结果为：

jdk1.7.0_79 Minor GC

发现不发生Minor GC，并且新生代/老年代/永久代的名字变为PSYoungGen/ParOldGen/PSPermGen，认为是默认使用Parallel Scavenge收集器。
由于该收集器优先考虑吞吐量，有GC自适应调节策略来根据当前系统的运行情况动态调整新生代大小/Eden与Survivor区的比例/晋升老年代对象年龄等细节参数，通过-XX: +UseAdaptiveSizePolicy打开和关闭以上策略。
当没有打开这个参数时，结果如上图所示，allocation1-3占了新生代空间的91%，剩下的空间不足以放下4M的allocation4。
猜想：由于吞吐量优先，此时并不发生Minor GC，而是直接将allocation4放入老年代，减小吞吐量。

当打开这个参数之后，修改VM参数如下：

-verbose:gc -XX:+PrintGCDetails -XX:+UseAdaptiveSizePolicy -Xms20M -Xmx20M

运行后的结果为：

打开GC自适应调节策略

疑问1：GC后一个Survivor区使用了98%的空间，504K是放什么的?
疑问2：GC后老年代只放了4176K数据，allocation4去哪里了？

G1收集器

运作步骤：初始标记（标记GC Roots能直接关联到的对象，停顿线程，耗时短） —> 并发标记（可达性分析，与用户程序并发，耗时长） —> 最终标记（修正变动，停顿线程，可并行） —> 筛选回收（制定回收计划，停顿线程）
分代收集：没有永久代（待完善）；
空间整合：整体：标记—整理，局部（Region间）：复制；
可预测停顿。
大小相等的独立区域Region集合组成新生代和老年代，期间无物理隔离。优先回收价值最大的Region，提高收集效率。
使用如下参数：
-verbose:gc -XX:+UseG1GC -XX:+PrintHeapAtGC -Xms20M -Xmx20M

则运行结果为：

G1收集器运行结果

今天先写到这里。做实验室的工作去了（。＾▽＾）
。。晚上要看《齐木楠雄的灾难》。

参考：

1. 《深入理解Java虚拟机：JVM高级特性与最佳实践》 周志明
2. 《G1 垃圾收集器入门 》http://blog.csdn.net/zhanggang807/article/details/45956325