深入理解java虚拟机-2 垃圾收集器

1.对象已死？

1.引用计数算法
2.可达性分析算法

2.引用

1.强引用

2.软引用
3.弱引用
4.虚引用
作用：在这个对象被回收时，收到一个系统通知

3.Finalize

一个对象死亡的过程

发现没有和GC Roots相连接->被标记一个，并检测，是否有必要执行Finalize方法->Yes的话被放入F-Queue中
->稍后GC对 F-Queue队列进行标记->对象如果在finalize中拯救了自己，他将被移出即将回收队列

这个方法不同于C++析构函数，不建议使用

4.垃圾收集算法

1.标记-清除算法
两个不足：效率问题，标记与清除两个功能效率都不高；空间问题，会产生大量碎片
2.复制算法
简单，高效，代价是牺牲一半的内存
适合新生代
3.标记-整理算法
先进行标记，然后让存活下来的向一边移动，然后清理掉边界外的内存
4.分代收集算法

根据对象存活周期不同，将内存划分为几块，新生代使用2复制算法。老年代使用标记清除或标记整理算法

5.HotSpot算法实现-虚拟机如何发起内存回收

1.枚举根节点

枚举根节点时必须保证分析过程中对象的引用关系没有变化。枚举根节点时，虚拟机一定会停顿。

主流虚拟机使用精确式GC，HotSpot中使用OopMap的数据结构来定位对象引用。

2.安全点

Hotspot会在特定位置记录了对象引用到OopMap，这个位置就是安全点。

安全点选定问题：

如何让所有线程都跑到“安全点停下来那？

1.抢占式中断

先把所有线程都中断，然后让没有在安全点的，恢复线程，让他跑到安全点（这种方法几乎没有人使用了）

2.主动式中断”

不直接操作线程，仅设置一个标志，这个标志与安全点重合，执行到安全点就完成线程中断

3.安全区域

安全区域：是引用关系不会发生变化的一段代码片段，这个区域里面任何地方GC都是安全的。

6.HotSpot算法实现-垃圾收集器

前面三个都是新生代收集器，使用的都是复制算法

1.Serial收集器

单线程收集器，运行在Client模式下面的默认新生代收集器。

特点：简单且高效；对于单个CPU的情况下，没有线程直接的交互，效率更高。

2.PerNew收集器

PeriNew 是Serial的多线程版本，一个并行的多线程收集器。是很多在Server下面首选的新生代收集器，与性能无关的原因是：目前只有他能与CMS收集器配合工作。

3.Parallel Scavenge收集器

特点：

1，吞吐量优先收集器

2，于PeiNew区别是，这个收集器采用自适应调节策略

这个收集器的目的是达到一个可控制的吞吐量。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)

参数详解:

1,-XX:MaxGCPauseMillis

设置内存回收不超过的时间，GC停顿时间缩短是以牺牲性能和新生代空间来保证的。

2，-XX:GCTimeRadtio

设置垃圾收集时间所占比重。（0<n<100）

3.-XX:UserAdaptiveSizePolicy

只需设置好基本的内存数据，然后剩下的交给虚拟机自动完成

4，Serial Old收集器

标记整理算法

单线程收集器，和Serial一样用于Client模式下老年代收集。

两大用途：

在jdk1.5以及之前与Parallel Old收集器搭配使用

CMS收集器后备方案

5，Parallel Old收集器

标记整理算法

Parallel Scavenge老年化版本，

在注重吞吐量和CPU资源敏感的地方使用 Parallel Scavenge 和Parallel Old 组合

6,CMS收集器

并发低停顿收集器

标记-清除算法

CMS收集器的目的是获取最短回收停顿时间。CMS适合 互联网站和B/S系统服务器端，这种要求响应时间的

步骤：

1.初始标记 需要stop the world,标记GC Root能关联到的对象

2,并发标记 从GC Roots 对对象进行可到达性分析,找出存活的对象

3,重新标记 需要stop the world,修正并发期间变动的那部分对象的标记记录

4,并发清除

花费时间最长的并发标记与并发清除是可以并行的,

CMS的缺点:

1.对CPU资源比较敏感,CPU不足4个时,CMS对客户程序影响较大

2.无法处理浮动垃圾,就是在并发清除过程中产生的垃圾,CMS无法再当次处理中收集他们

而且,由于CMS是并发的收集器所以不能等到老年代几乎快满了再收集,默认68%,

-XX:CMSInitiatingOccupancyFraction 用来提高触发百分比

如果运行期间,预留的内存空间无法满足CMS收集垃圾,就会启动备用方案,Serial Old收集器.所以-XX:CMSInitiatingOccupancyFraction设置太高反而性能降低

3.基于标记-清除,会有大量碎片产生

-XX:UseCMSCompactAtFullCollection 开关参数,模式是开启,用于开启内存碎片这个能力过程

-XX:CMSFUllGCsBeforeCompaction 多少次不执行压缩的FullGC后,来一次带压缩的

7,G1收集器

面向服务器端应用的垃圾收集器

特点:

1.并行与并发

2.分代收集

3.空间整合,使用标记整理算法,不会产生内存碎片

4.可预测的停顿,不仅追求地停顿,还建立了可预测时间的模型

步骤:

1.初始标记 需要stop the world,标记GC Root能关联到的对象

2,并发标记 从GC Roots 对对象进行可到达性分析,找出存活的对象

3,最终标记 修正并发期间变动的那部分对象的标记记录

4,筛选回收 

JVM 参数

XX:+<option> 启用选项

-XX:-<option> 不启用选项

-XX:<option>=<number> 

-XX:<option>=<string>

 

附录:参数描述

-XX:+UseSerialGC	Jvm运行在Client模式下的默认值，打开此开关后，使用Serial + Serial Old的收集器组合进行内存回收
-XX:+UseParNewGC	打开此开关后，使用ParNew + Serial Old的收集器进行垃圾回收
-XX:+UseConcMarkSweepGC	使用ParNew + CMS +  Serial Old的收集器组合进行内存回收，Serial Old作为CMS出现“Concurrent Mode Failure”失败后的后备收集器使用。
-XX:+UseParallelGC	Jvm运行在Server模式下的默认值，打开此开关后，使用Parallel Scavenge +  Serial Old的收集器组合进行回收
-XX:+UseParallelOldGC	使用Parallel Scavenge +  Parallel Old的收集器组合进行回收
-XX:SurvivorRatio	新生代中Eden区域与Survivor区域的容量比值，默认为8，代表Eden:Subrvivor = 8:1
-XX:PretenureSizeThreshold	直接晋升到老年代对象的大小，设置这个参数后，大于这个参数的对象将直接在老年代分配
-XX:MaxTenuringThreshold	晋升到老年代的对象年龄，每次Minor GC之后，年龄就加1，当超过这个参数的值时进入老年代
-XX:UseAdaptiveSizePolicy	动态调整java堆中各个区域的大小以及进入老年代的年龄
-XX:+HandlePromotionFailure	是否允许新生代收集担保，进行一次minor gc后, 另一块Survivor空间不足时，将直接会在老年代中保留
-XX:ParallelGCThreads	设置并行GC进行内存回收的线程数
-XX:GCTimeRatio	GC时间占总时间的比列，默认值为99，即允许1%的GC时间，仅在使用Parallel Scavenge 收集器时有效
-XX:MaxGCPauseMillis	设置GC的最大停顿时间，在Parallel Scavenge 收集器下有效
-XX:CMSInitiatingOccupancyFraction	设置CMS收集器在老年代空间被使用多少后出发垃圾收集，默认值为68%，仅在CMS收集器时有效，-XX:CMSInitiatingOccupancyFraction=70
-XX:+UseCMSCompactAtFullCollection	由于CMS收集器会产生碎片，此参数设置在垃圾收集器后是否需要一次内存碎片整理过程，仅在CMS收集器时有效
-XX:+CMSFullGCBeforeCompaction	设置CMS收集器在进行若干次垃圾收集后再进行一次内存碎片整理过程，通常与UseCMSCompactAtFullCollection参数一起使用
-XX:+UseFastAccessorMethods	原始类型优化
-XX:+DisableExplicitGC	是否关闭手动System.gc
-XX:+CMSParallelRemarkEnabled	降低标记停顿
-XX:LargePageSizeInBytes	内存页的大小不可设置过大，会影响Perm的大小，-XX:LargePageSizeInBytes=128m

 

Client、Server模式默认GC

 

  新生代GC方式老年代和持久代GC方式

Client	Serial 串行GC	Serial Old 串行GC
Server	Parallel Scavenge  并行回收GC	Parallel Old 并行GC

Sun/oracle JDK GC组合方式

 

  新生代GC方式老年代和持久代GC方式

-XX:+UseSerialGC	Serial 串行GC	Serial Old 串行GC
-XX:+UseParallelGC	Parallel Scavenge  并行回收GC	Parallel Old 并行GC
-XX:+UseConcMarkSweepGC	ParNew 并行GC	CMS 并发GC  当出现“Concurrent Mode Failure”时 采用Serial Old 串行GC
-XX:+UseParNewGC	ParNew 并行GC	Serial Old 串行GC
-XX:+UseParallelOldGC	Parallel Scavenge  并行回收GC	Parallel Old 并行GC
-XX:+UseConcMarkSweepGC -XX:+UseParNewGC	Serial 串行GC	CMS 并发GC  当出现“Concurrent Mode Failure”时 采用Serial Old 串行GC

参数部分参考自:http://blog.youkuaiyun.com/huxian1234/article/details/17163023