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  • GC收集器理解

    GC的收集器种类:

     

     收集器存在连线的说明他们可以配合使用。

     

    新生代垃圾收集器

    1.串行GC(serial)垃圾回收器

      单线程收集器,必须暂停所有的工作线程直到结束:

     

    最古老,稳定效率高的垃圾回收器

    对应的JVM参数是: -XX:+UseSerialGC

    开启后会使用:Serial(Young区用) + Serial(Old区用)的收集器组合,表示新生代,老年代都会使用串行的垃圾回收器,

    新生代使用复制算法,老年代使用标志-整理算法

    参数示例:  -Xms10m  -Xmx10m  -XX:PrintGCDetails  -XX:UseSerialGC   

     

     

    2.并行GC(ParNew)收集器

    使用多线程进行垃圾回收,在垃圾回收时,会 STW暂停其他所有工作线程直到他结束。

     

     

     

    ParNew收集器就是Serial收集器的新生代的并行多线程版本。最常见的是

    配合老年代的CMS GC工作。其余行为和Serial行为一样,同样需要暂停所有线程。

    开启后:新生代使用并行垃圾回收,老年代使用串行垃圾回收。

    JVM参数:-XX:+UseParNewGC 

    JDK8 的默认垃圾回收器,ParNew+Serial这条线已经不被使用,官方已经说这样不好。

    备注: -XX:ParallelGCThreads  限制线程数,默认启动和CPU数目相同的线程数

     

     3.Parallel Scavenge(Parallel GC)

     

    关注:(适用与计算型场景,无需考虑停顿时间,直接开起多个线程)

    可控吞吐量 = (运行代码时间/ 运行代码垃圾手机时间) 

    程序运行100分钟,垃圾收集器1分钟,吞吐量为99%

    自适应调节策略:根据当前系统的运行情况收集性能,监控信息,动态调整这些参数提供合适的停顿时间(-XX:MaxGCPauseMillis)和吞吐量

    JVM参数:-XX:+UseParallelGC

        -XX:ParallelGCThreads =  数字N,N表示启动多少个GC线程

        cpu线程数  >  8              N = 5/8 

        cpu线程数  <  8             N = 实际cpu线程数

     

    老年代垃圾收集器:

    1.SerialOld(单线程老年代)

    作用: 作为老年代版本CMS垃圾收集器的 后备收集器

     

    2.CMS(并发标记清除)

    Concurret Mark Sweep:是一种以获取最短回收停顿时间为目标的收集器。

    适合应用在互联网或B/S系统的服务器上,这类应用重视服务器的相应速度,希望系统停顿时间最短。

    虽然JDk后的G1出现了对停顿时间可控的功能,但是对于小于32G的场景,CMS还是中小型公司的首选。

     

    并发收集低停顿,并发指的是与用户线程一起执行。

    CMS必须在老年代堆内存耗尽前,完成GC回收。否则将触发担保机制,使用串行回收,将造成更大的停顿时间。

     

     

     

     

     

    JVM参数:-XX:+UseConcMarkSweepGC 开启参数,会自动将 -XX:+UserParNewGC打开、

    开启参数后:;使用ParNew(Young)+CMS(Old)+SerialOld(CMS出错启用)

     

    CMS垃圾回收四大阶段

    初始标记(initial mark): 标记一下GC Roots能直接引用的对象罢了,速度很快,需要暂停所有工作线程,但是影响不大,速度很快

    并发标记(concurrent mark):垃圾回收线程对已有对象进行GC Roots追踪。同时这个过程还会创建新的对象,也可能让部分存活的对象失去引用。

    重新标记(remark):因为第二阶段,一边标记存活对象和垃圾对象,一边系统不停的创建新的对象,让老对象变成垃圾。第二阶段后,肯定有很多存活对象和垃圾对象,是第二阶段没有标记出来的。所以第三阶段,需要让系统停下来,对第二阶段的垃圾对象进行处理。由于是对第二阶段少数对象进行标记,所以速度还是很快的。

    并发清理(concurrent sweep):清除GCRoot 不可达的对象,和用户线程一起工作

    总体来看:CMS的内存回收线程和用户线程一起并发执行

     

    GCROOT?

    垃圾:内存中不再被使用到的空间就是垃圾,判断一个对象是否能够被回收,枚举根节点可达性算法,必须是一组活跃的引用

    GCRoots对象:

    1.虚拟机栈(栈帧的局部变量所引用的对象)

    2.方法区类静态变量引用的对象的对象

    3.方法区中常量引用的对象

    4.本地方法栈(JNI Native)中引用的对象

     

    CMS优缺点?

    优点:并发收集低停顿

    缺点:

    1.CMS在收集时与应用程序一起运行会增加堆内存的占用,CMS必须在老年代的堆内存耗尽前完成垃圾回收,否则回收失败,会触发担保机制串行化的老年代垃圾收集器会造成较大的停顿时间

    2.采用标记清除算法,无法整理空间碎片,老年代空间会随着应用时间变长,逐步被耗尽,最后不得不使用担保机制进行堆内存的压缩。

    CMS提供了参数: -XX:CMSFullGCsBeforeCompaction(默认为0,即每次都进行内存的整理)来指定多少次CMS垃圾收集之后,进行一次压缩的FullGC

     

    G1

    面向服务端引用收集器,应用在多处理器和大容量内存的环境,实现高吞吐量的同时,减少停顿时间。

    特点:

    1.不会产生碎片 (G1中region的一部分包含老年代,GQ收集器通过将对象从一个区域复制到另一个区域,完成清理的工作。在正常的处理过程中,G1完成了堆内存的压缩,这样就不会有CMS的碎片化问题

    2.用户可以指定期望停顿的时间 (通过追踪每个region中可以回收对象大小和预估时间,最后再垃圾回收的时候尽量把垃圾回收的影响控制在你指定的时间范围内

    3.充分利用多核CPU,多核环境的优势,尽量缩短STW, G1整体采用标记-清理,局部使用复制短发,宏观上不区分新生代,老年代,微观上保留了新生代和老年代的区分

    主要改变Eden,Survivor和tenured 等内存区域,不再时连续的了,而是变成一个个大小一样的region 1-32M,最多能设置2048个区域,

    最大32M*2048 = 64G,一个region可能是Eden,Survivor和Tenured区域

    ZGC(10毫秒级别)

    特点:

    1.着色指针:一个指针64位,寻址使用42位,剩下22位保存着色信息,标记

    2.读屏障:解决GC线程和应用线程并发修改对象状态的问题,而不是通过STW实现全局的锁定

    3.并发处理:

    4,.基于region,动态决定大小,对大对象进行分配

     

     

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