GC

前言:

在面试java的过程中,对于java虚拟机的部分是必不可少的一部分,除了包含基本的虚拟机载入class的问题外,还有一个基本的问题是关于java GC部分的问题,在平时运用java的过程中,往往没有关注java的性能调优和对于java GC的关注,这篇博客是关于GC方面的,对于java的性能调优,需要另外的博客重新总结一下。

PS:平时的学习,几乎不会关注java的 GC,但是面试的过程中,往往会涉及到,所以说实际和学习是有很大的差距的。

垃圾收集器:

HotSpotGC分类图

在GC机制中,起重要作用的是垃圾收集器,垃圾收集器是GC的具体实现,Java虚拟机规范中对于垃圾收集器没有任何规定,所以不同厂商实现的垃圾 收集器各不相同,HotSpot 1.6版使用的垃圾收集器如下图(图来源于《深入理解Java虚拟机:JVM高级特效与最佳实现》,图中两个收集器之间有连线,说明它们可以配合使用):
GC_第1张图片
在介绍垃圾收集器之前,需要明确一点,就是在新生代采用的停止复制算法中,“停 止(Stop-the-world)”的意义是在回收内存时,需要暂停其他所 有线程的执行。这个是很低效的,现在的各种新生代收集器越来越优化这一点,但仍然只是将停止的时间变短,并未彻底取消停止。

  • Serial收集器:新生代收集器,使用停止复制算法,使用一个线程进行GC,串行,其它工作线程暂停。使用-XX:+UseSerialGC可以使用Serial+Serial Old模式运行进行内存回收(这也是虚拟机在Client模式下运行的默认值)

  • ParNew收集器:新生代收集器,使用停止复制算法,Serial收集器的多线程版,用多个线程进行GC,并行,其它工作线程暂停,关注缩短垃圾收集时间。使用-XX:+UseParNewGC开关来控制使用ParNew+Serial Old收集器组合收集内存;使用-XX:ParallelGCThreads来设置执行内存回收的线程数。

  • Parallel Scavenge 收集器:新生代收集器,使用停止复制算法,关注CPU吞吐量,即运行用户代码的时间/总时间,比如:JVM运行100分钟,其中运行用户代码99分钟,垃 圾收集1分钟,则吞吐量是99%,这种收集器能最高效率的利用CPU,适合运行后台运算(关注缩短垃圾收集时间的收集器,如CMS,等待时间很少,所以适 合用户交互,提高用户体验)。使用-XX:+UseParallelGC开关控制使用Parallel Scavenge+Serial Old收集器组合回收垃圾(这也是在Server模式下的默认值);使用-XX:GCTimeRatio来设置用户执行时间占总时间的比例,默认99,即1%的时间用来进行垃圾回收。使用-XX:MaxGCPauseMillis设置GC的最大停顿时间(这个参数只对Parallel Scavenge有效),用开关参数-XX:+UseAdaptiveSizePolicy可以进行动态控制,如自动调整Eden/Survivor比例,老年代对象年龄,新生代大小等,这个参数在ParNew下没有。

  • Serial Old收集器:老年代收集器,单线程收集器,串行,使用标记整理(整理的方法是Sweep(清理)和Compact(压缩),清理是将废弃的对象干掉,只留幸存的对象,压缩是将移动对象,将空间填满保证内存分为2块,一块全是对象,一块空闲)算法,使用单线程进行GC,其它工作线程暂停(注意,在老年代中进行标记整理算法清理,也需要暂停其它线程),在JDK1.5之前,Serial Old收集器与ParallelScavenge搭配使用。

  • Parallel Old收集器:老年代收集器,多线程,并行,多线程机制与Parallel Scavenge差不错,使用标记整理(与Serial Old不同,这里的整理是Summary(汇总)和Compact(压缩),汇总的意思就是将幸存的对象复制到预先准备好的区域,而不是像Sweep(清理)那样清理废弃的对象)算法,在Parallel Old执行时,仍然需要暂停其它线程。Parallel Old在多核计算中很有用。Parallel Old出现后(JDK 1.6),与Parallel Scavenge配合有很好的效果,充分体现Parallel Scavenge收集器吞吐量优先的效果。使用-XX:+UseParallelOldGC开关控制使用Parallel Scavenge +Parallel Old组合收集器进行收集。

  • CMS(Concurrent Mark Sweep)收集器:老年代收集器,致力于获取最短回收停顿时间(即缩短垃圾回收的时间),使用标记清除算法,多线程,优点是并发收集(用户线程可以和GC线程同时工作),停顿小。使用-XX:+UseConcMarkSweepGC进行ParNew+CMS+Serial Old进行内存回收,优先使用ParNew+CMS(原因见后面),当用户线程内存不足时,采用备用方案Serial Old收集。

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