JVM垃圾收集器以及内存分配

概述
　　在JVM中，实现了多种垃圾收集器，包括：串行垃圾收集器，并行垃圾收集器，CMS（并发）垃圾收集器，G1垃圾收集器；
1.串行垃圾收集器
　　串行(Serial)垃圾收集器，是指使用单线程进行垃圾回收，垃圾回收时，只有一个线程在工作，并且java应用中的所有线程都要暂停，等待垃圾回收的完成。这种现象称之为STW
　　对于交互性较强的应用而言，这种垃圾收集器是不能够接受的；
　　一般在javaweb应用中是不会采用该 收集器的；
1.1 编写测试代码

public class Test01GC {
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
    List<Object> list=new ArrayList<Object>();
    while(true){
        int sleep=new Random().nextInt(100);
        if (System.currentTimeMillis()%2==0){
            list.clear();
        }else{
            for (int i=0;i<10000;i++){
                Properties properties=new Properties();
                properties.put("key_"+i,"value_"+System.currentTimeMillis()+i);
                list.add(properties);
            }
        }
        Thread.sleep(sleep);
    }
}
}

1.2 设置垃圾回收为串行收集器

-XX:+UseSerialGC -XX:+PrintGCDetails -Xms16m -Xmx16m
　　　　-XX:+UseSerialGC

指定年轻代和老年代都是用串行垃圾收集器

-XX:+PrintGCDetails

打印垃圾回收的详细信息

-Xms16m -Xmx16m

将堆的初始和最大内存都设置为16M
启动程序后，查看控制台输出的信息：
GC日志信息解读：
　　年轻代的内存GC前后的大小：

DefNew：表示使用的是串行垃圾收集器

4416K->512K(4928K)：表示年轻代GC前，占有4416K内存，GC后，占有512K内存，总大小4928K

0.0040300 secs：表示GC所用的时间，单位为毫秒

9962K->7977K(15872K)：表示GC前，堆内存占有9962K;GC后，占有7977K，总大小为15872K

Full GC：表示，内存空间全部进行GC

1.3 Serial Old收集器
Serial收集器的老年代版本，它同样是一个单线程收集器；

它的主要两大用途：

1.在jdk1.5以及以前的版本中与Parallel Scavenge收集器搭配使用；

2.作为CMD收集器的后备方案；

2.并行垃圾收集器
　　并行垃圾收集器在串行垃圾收集器的基础之上做了改进，将单线程改为了多线程垃圾回收，这样可以缩短垃圾回收的时间（这里是指，并行能力较好的机器）；

当然，并行垃圾收集器在收集的过程中也会暂停应用程序，这个和串行垃圾回收器是一样的，只是并行执行，速度更快些，暂停的时间更短一些；

2.1 ParNew垃圾收集器
　　　　ParNew垃圾收集器是工作在年轻代上的，只是将串行的垃圾收集器改为了并行；

通过-XX:+UseParNewGC参数设置年轻代使用ParNew回收器，老年代使用的依然是串行收集器；

测试：

-XX:+UseParNewGC -XX:+PrintGCDetails -Xms16m -Xmx16m

控制台输出信息：

可以看出ParNew：使用的是ParNew收集器。其他信息和串行收集器一致；

2.2 ParallelGC垃圾收集器
　　　　ParallelGC收集器工作机制和ParNewGC收集器一样，只是在基础之上，新增了两个和系统吞吐量相关的参数，使得其使用起来更加灵活和高效；
　　　　测试：

-XX:+UseParallelGC -XX:+UseParallelOldGC -XX:MaxGCPauseMillis=100 -XX:+PrintGCDetails -Xms16m -Xmx16m

参数说明：

-XX:+UseParallelGC

年轻代使用ParallelGC垃圾回收期，老年代使用串行回收器；

-XX:+UseParallelOldGC

年轻代使用ParallelGC垃圾回收期，老年代使用ParallelOldGC垃圾回收器；

-XX:MaxGCPauseMillis

设置最大的垃圾收集时的停顿时间，单位为毫秒；

需要注意的是，ParallelGC为了达到设置的停顿时间，可能会调整堆大小或其他的参数，如果堆的大小设置的较小，就会导致GC工作变得很频繁，反而可能会影响性能；

带参数使用需谨慎；

-XX:GCTimeRatio

设置垃圾回收时间啊占程序运行时间的百分比，公式为1/(1+n)；

它的值为0~100之间的数字，默认值为99，也就是垃圾回收时间不能超过1%；

-XX：UseAdptiveSizePolicy

自适应GC模式，垃圾回收器将自动调整年轻代，老年代等参数，达到吞吐量，堆大小，停顿时间之间的平衡；

一般用于，手动调整参数比较困难的场景，让收集器自动进行调整；

控制台输出信息：

以上信息可以看出，年轻代和老年代都使用了ParallelGC垃圾回收器；

2.3 Parallel Scavenge收集器
　　　　Parallel Scavenge收集器类似于ParNew收集器；
　　　　Parallel Scavenge收集器关注点是吞吐量（高效率的利用CPU）。CMS等垃圾收集器的关注点更多的是用户线程的停顿时间（提高用户体验）。所谓吞吐量就是CPU中用于运行用户代码的时间与CPU总消费耗时的比值。Parallel Scavenge收集器提供了很多参数供用户找到最合适的停顿时间或最大吞吐量，如果对于收集器运行不大了解的话，手工优化存在的话可以选