jvm优化－垃圾收集器的类型

分类

• 依据线程数：串行垃圾回收器和并行垃圾回收器
• 依据工作模式：并发垃圾回收器和独占垃圾回收器
• 依据碎片处理：压缩垃圾回收器和非压缩垃圾回收器
• 依据分代：新生代垃圾回收器和老年代垃圾处理器

评价GC策略的指标

可以用下列指标评价一个垃圾处理器的好坏：
- 吞吐量：应用程序所花费的时间和系统总运行时间的比值
- 垃圾回收器负载：垃圾器回收时间与系统运行时间的比
- 停顿时间：垃圾回收器正在运行时，应用程序的暂停时间
- 垃圾回收频率：指垃圾回收器多久运行一次
- 反应时间：指当一个对象称为垃圾后，多长时间内，它所占据的内存空间会被释放。
- 堆分配：不同的垃圾回收器对堆内存的分配方式不同。

新生代串行收集器

• 它是单线程
• 它是独占式
  串行收集器进行垃圾回收时，java应用程序中线程都要暂停，等待垃圾回收的完成。jvm在client模式下它是默认的垃圾回收器。

老年代串行收集器

老年代串行收集器使用的是标记－压缩算法。它也是单线程、独占式的。因此，在堆空间较大的应用程序中，一旦老年代串行收集器启动，应用程序很可能会停止几秒或者更长。

并行收集器

并行收集器是工作在新生代的，它只是将串行简单的多线程化。
1：新生代并行回收器
新生代并行回收器也是使用复制算法，并行回收器的重要特点是：它非常关注系统的吞吐量。
并行收集器通过两个重要参数决定：
- －XX：MaxGCPauseMillis:设置最大垃圾收集停顿时间
- －XX：GCTimeRatio：设置吞吐量的大小，它的值0～100。那么系统花费的时间不超过1／（n+1）的时间用于垃圾收集。
2：老年代并行回收器
老年代并行回收器也是一种多线程并发的收集器。和新生代并行回收器一样，它也关注吞吐量。它是采用的标记－压缩算法。

CMS收集器

CMS收集器主要关注系统停顿时间。CMS即并发标记清除，它是标记－清除算法，同时它也是使用多线程并行回收的垃圾收集器。
CMS收集器的GC周期由6个阶段组成。其中4个阶段(名字以Concurrent开始的)与实际的应用程序是并发执行的，而其他2个阶段需要暂停应用程序线程。
- 初始标记：为了收集应用程序的对象引用需要暂停应用程序线程，该阶段完成后，应用程序线程再次启动。

• 并发标记：从第一阶段收集到的对象引用开始，遍历所有其他的对象引用。
• 并发预清理：改变当运行第二阶段时，由应用程序线程产生的对象引用，以更新第二阶段的结果。
• 重标记：由于第三阶段是并发的，对象引用可能会发生进一步改变。因此，应用程序线程会再一次被暂停以更新这些变化，并且在进行实际的清理之前确保一个正确的对象引用视图。这一阶段十分重要，因为必须避免收集到仍被引用的对象。
• 并发清理：所有不再被应用的对象将从堆里清除掉。
• 并发重置：收集器做一些收尾的工作，以便下一次GC周期能有一个干净的状态。

一个常见的误解是,CMS收集器运行是完全与应用程序并发的。我们已经看到，事实并非如此，即使“stop-the-world”阶段相对于并发阶段的时间很短。

主要参数

1：吞吐量优先的并行收集器
-XX:+UseParallelGC：选择垃圾收集器为并行收集器。此配置仅对年轻代有效。即上述配置下，年轻代使用并发收集，而年老代仍旧使用串行收集。
-XX:ParallelGCThreads=20：配置并行收集器的线程数，即：同时多少个线程一起进行垃圾回收。此值最好配置与处理器数目相等。
-XX:+UseParallelOldGC：配置年老代垃圾收集方式为并行收集。JDK6.0支持对年老代并行收集。
-XX:MaxGCPauseMillis=100:设置每次年轻代垃圾回收的最长时间，如果无法满足此时间，JVM会自动调整年轻代大小，以满足此。
-XX:+UseAdaptiveSizePolicy：设置此选项后，并行收集器会自动选择年轻代区大小和相应的Survivor区比例，以达到目标系统规定的最低相应时间或者收集频率等，此值建议使用并行收集器时，一直打开。
2：响应时间优先的并发收集器
-XX:+UseConcMarkSweepGC：设置年老代为并发收集。测试中配置这个以后，-XX:NewRatio=4的配置失效了，原因不明。所以，此时年轻代大小最好用-Xmn设置。
-XX:+UseParNewGC:设置年轻代为并行收集。可与CMS收集同时使用。JDK5.0以上，JVM会根据系统配置自行设置，所以无需再设置此值。
-XX:CMSFullGCsBeforeCompaction：由于并发收集器不对内存空间进行压缩、整理，所以运行一段时间以后会产生“碎片”，使得运行效率降低。此值设置运行多少次GC以后对内存空间进行压缩、整理。
-XX:+UseCMSCompactAtFullCollection：打开对年老代的压缩。可能会影响性能，但是可以消除碎片。
3：辅助信息
JVM提供了大量命令行参数，打印信息，供调试使用。主要有以下一些：
-XX:+PrintGC
输出形式：[GC 118250K->113543K(130112K), 0.0094143 secs]
[Full GC 121376K->10414K(130112K), 0.0650971 secs]

-XX:+PrintGCDetails
输出形式：[GC [DefNew: 8614K->781K(9088K), 0.0123035 secs] 118250K->113543K(130112K), 0.0124633 secs]
[GC [DefNew: 8614K->8614K(9088K), 0.0000665 secs][Tenured: 112761K->10414K(121024K), 0.0433488 secs] 121376K->10414K(130112K), 0.0436268 secs]

-XX:+PrintGCTimeStamps -XX:+PrintGC：PrintGCTimeStamps可与上面两个混合使用
输出形式：11.851: [GC 98328K->93620K(130112K), 0.0082960 secs]
-XX:+PrintGCApplicationConcurrentTime:打印每次垃圾回收前，程序未中断的执行时间。可与上面混合使用
输出形式：Application time: 0.5291524 seconds
-XX:+PrintGCApplicationStoppedTime：打印垃圾回收期间程序暂停的时间。可与上面混合使用
输出形式：Total time for which application threads were stopped: 0.0468229 seconds
-XX:PrintHeapAtGC:打印GC前后的详细堆栈信息