JVM垃圾收集器

已于 2023-09-03 18:04:32 修改
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分类专栏： jvm 文章标签： jvm 垃圾收集器 Parallel -Xmn -Xmx
于 2021-06-26 22:02:50 首次发布
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文章目录

1 概述

垃圾收集器是垃圾回收算法的具体实现。

2 垃圾收集器

2.1 关系图

在这里插入图片描述

2.2 垃圾收集器简略列举

名称使用算法使用位置组合特点
Serial复制算法新生代1.Serial Old
2.CMS		1. 单线程
2.Client模式下默认
3.单CPU下效率高（没有线程切换）
ParNewSerial的多线程版本新生代1.Serial Old
2.CMS		1.多线程
Parallel Scavenge复制算法新生代1.Serial Old
2.Parallel Scavenge		1.-XX:MaxGCPauseMillis=最大GC停顿目标
2.-XX:GCTimeRatio=用户线程/GC目标
3.-XXUseAdaptiveSizePolicy配合1&2实现自适应调节
CMS标记清理算法老年代1.Serial
2.ParNew
3.Serial Old		1.失败后使用Serial Old进行收集
2.浮动垃圾无法处理
3.内存碎片问题
Serial Old标记整理-1.Serial
2.ParNew
3.CMS		其余基本与Serial一样
Parallel Old标记整理老年代Parallel ScavengeParallel Scavenge+Parallel Old组成吞吐量优先收集器组合
G1标记整理+复制各Region-堆内存较大（>6GB）时可考虑，如果现有收集器组合没什么问题，一般不需要调整

3.相关参数(JAVA8)

3.1垃圾收集相关参数

参数描述
UseSerialGCClient模式默认值，Serial + Serial Old组合
UseParNewGCParNew + Serial Old组合
UseConcMarkSweepGCParNew + CMS + Serial Old, Serial Old为CMS失败时的备选方案
UseParallelGCParallel Scavenge + Parallel Old
UseParallelOldGCParallel Scavenge + Parallel Old
SurvivorRatioEden:Survivor，默认8:1
PretenureSizeThreshold直接进入老年代的对象大小
MaxTenuringThreshold晋升到老年代的年龄。对象每坚持过一次Minor GC，年龄+1
UseAdaptiveSizePolicy动态调整各个区域的大小及进入老年代的年龄
HandlePromotionFailure是否允许分配担保失败，即老年代的剩余空间不足以应付新生代的整个Eden区和Survivor区的所有对象都存活的极端情况
ParallelGCThreads设置并行GC的线程数
GCTimeRatio配合Parallel Scavenge，设置用户线程与GC的时间比值，默认99
MaxGCPauseMillis配合Parallel Scavenge，设置GC的最大停顿时间
CMSInitiatingOccupancyFraction设置CMS收集器在老年代被使用多少后出发垃圾收集。默认68%
UseCMSCompactAtFullCollection设置CMS收集器完成垃圾收集后是否要进行一次内存碎片整理
CMSFullGCsBeforeCompaction设置CMS收集器在进行若干次垃圾收集后再启动一次内存碎片整理
UseG1GC使用Garbage First收集器

3.2参数示例

3.2.1 默认参数
	C:\Users\nero>java -XX:+PrintCommandLineFlags -XX:+PrintGCDetails  -version
	-XX:InitialHeapSize=268001088 -XX:MaxHeapSize=4288017408 -XX:+PrintCommandLineFlags -XX:+PrintGCDetails -XX:+UseCompressedClassPointers -XX:+UseCompressedOops -XX:-UseLargePagesIndividualAllocation -XX:+UseParallelGC
	java version "1.8.0_241"
	Java(TM) SE Runtime Environment (build 1.8.0_241-b07)
	Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM (build 25.241-b07, mixed mode)
	Heap
	 PSYoungGen      total 76288K, used 3932K [0x000000076ad00000, 0x0000000770200000, 0x00000007c0000000)
	  eden space 65536K, 6% used [0x000000076ad00000,0x000000076b0d7240,0x000000076ed00000)
	  from space 10752K, 0% used [0x000000076f780000,0x000000076f780000,0x0000000770200000)
	  to   space 10752K, 0% used [0x000000076ed00000,0x000000076ed00000,0x000000076f780000)
	 ParOldGen       total 175104K, used 0K [0x00000006c0600000, 0x00000006cb100000, 0x000000076ad00000)
	  object space 175104K, 0% used [0x00000006c0600000,0x00000006c0600000,0x00000006cb100000)
	 Metaspace       used 2306K, capacity 4480K, committed 4480K, reserved 1056768K
	  class space    used 255K, capacity 384K, committed 384K, reserved 1048576K
	  
	C:\Users\nero>
3.2.2 UseSerialGC
C:\Users\nero>java -XX:+PrintCommandLineFlags -XX:+PrintGCDetails -XX:+UseSerialGC -version
-XX:InitialHeapSize=268001088 -XX:MaxHeapSize=4288017408 -XX:+PrintCommandLineFlags -XX:+PrintGCDetails -XX:+UseCompressedClassPointers -XX:+UseCompressedOops -XX:-UseLargePagesIndividualAllocation -XX:+UseSerialGC
java version "1.8.0_241"
Java(TM) SE Runtime Environment (build 1.8.0_241-b07)
Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM (build 25.241-b07, mixed mode)
Heap
 def new generation   total 78656K, used 4197K [0x00000006c0600000, 0x00000006c5b50000, 0x0000000715950000)
  eden space 69952K,   6% used [0x00000006c0600000, 0x00000006c0a19618, 0x00000006c4a50000)
  from space 8704K,   0% used [0x00000006c4a50000, 0x00000006c4a50000, 0x00000006c52d0000)
  to   space 8704K,   0% used [0x00000006c52d0000, 0x00000006c52d0000, 0x00000006c5b50000)
 tenured generation   total 174784K, used 0K [0x0000000715950000, 0x0000000720400000, 0x00000007c0000000)
   the space 174784K,   0% used [0x0000000715950000, 0x0000000715950000, 0x0000000715950200, 0x0000000720400000)
 Metaspace       used 2306K, capacity 4480K, committed 4480K, reserved 1056768K
  class space    used 255K, capacity 384K, committed 384K, reserved 1048576K
  
C:\Users\nero>
3.2.3 UseParNewGC
C:\Users\nero>java -XX:+PrintCommandLineFlags -XX:+PrintGCDetails -XX:+UseParNewGC -version
Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM warning: Using the ParNew young collector with the Serial old collector is deprecated and will likely be removed in a future release
-XX:InitialHeapSize=268001088 -XX:MaxHeapSize=4288017408 -XX:+PrintCommandLineFlags -XX:+PrintGCDetails -XX:+UseCompressedClassPointers -XX:+UseCompressedOops -XX:-UseLargePagesIndividualAllocation -XX:+UseParNewGC
java version "1.8.0_241"
Java(TM) SE Runtime Environment (build 1.8.0_241-b07)
Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM (build 25.241-b07, mixed mode)
Heap
 par new generation   total 78656K, used 4197K [0x00000006c0600000, 0x00000006c5b50000, 0x0000000715950000)
  eden space 69952K,   6% used [0x00000006c0600000, 0x00000006c0a19618, 0x00000006c4a50000)
  from space 8704K,   0% used [0x00000006c4a50000, 0x00000006c4a50000, 0x00000006c52d0000)
  to   space 8704K,   0% used [0x00000006c52d0000, 0x00000006c52d0000, 0x00000006c5b50000)
 tenured generation   total 174784K, used 0K [0x0000000715950000, 0x0000000720400000, 0x00000007c0000000)
   the space 174784K,   0% used [0x0000000715950000, 0x0000000715950000, 0x0000000715950200, 0x0000000720400000)
 Metaspace       used 2306K, capacity 4480K, committed 4480K, reserved 1056768K
  class space    used 255K, capacity 384K, committed 384K, reserved 1048576K

C:\Users\nero>
3.2.4 UseConcMarkSweepGC
C:\Users\nero>java -XX:+PrintCommandLineFlags -XX:+PrintGCDetails -XX:+UseConcMarkSweepGC -version
-XX:InitialHeapSize=268001088 -XX:MaxHeapSize=4288017408 -XX:MaxNewSize=1134141440 -XX:MaxTenuringThreshold=6 -XX:OldPLABSize=16 -XX:+PrintCommandLineFlags -XX:+PrintGCDetails -XX:+UseCompressedClassPointers -XX:+UseCompressedOops -XX:+UseConcMarkSweepGC -XX:-UseLargePagesIndividualAllocation -XX:+UseParNewGC
java version "1.8.0_241"
Java(TM) SE Runtime Environment (build 1.8.0_241-b07)
Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM (build 25.241-b07, mixed mode)
Heap
 par new generation   total 78656K, used 4197K [0x00000006c0600000, 0x00000006c5b50000, 0x0000000703f90000)
  eden space 69952K,   6% used [0x00000006c0600000, 0x00000006c0a19618, 0x00000006c4a50000)
  from space 8704K,   0% used [0x00000006c4a50000, 0x00000006c4a50000, 0x00000006c52d0000)
  to   space 8704K,   0% used [0x00000006c52d0000, 0x00000006c52d0000, 0x00000006c5b50000)
 concurrent mark-sweep generation total 174784K, used 0K [0x0000000703f90000, 0x000000070ea40000, 0x00000007c0000000)
 Metaspace       used 2306K, capacity 4480K, committed 4480K, reserved 1056768K
  class space    used 255K, capacity 384K, committed 384K, reserved 1048576K

C:\Users\nero>
3.2.5UseParallelGC
C:\Users\nero>java -XX:+PrintCommandLineFlags -XX:+PrintGCDetails -XX:+UseParallelGC -version
-XX:InitialHeapSize=268001088 -XX:MaxHeapSize=4288017408 -XX:+PrintCommandLineFlags -XX:+PrintGCDetails -XX:+UseCompressedClassPointers -XX:+UseCompressedOops -XX:-UseLargePagesIndividualAllocation -XX:+UseParallelGC
java version "1.8.0_241"
Java(TM) SE Runtime Environment (build 1.8.0_241-b07)
Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM (build 25.241-b07, mixed mode)
Heap
 PSYoungGen      total 76288K, used 3932K [0x000000076ad00000, 0x0000000770200000, 0x00000007c0000000)
  eden space 65536K, 6% used [0x000000076ad00000,0x000000076b0d7240,0x000000076ed00000)
  from space 10752K, 0% used [0x000000076f780000,0x000000076f780000,0x0000000770200000)
  to   space 10752K, 0% used [0x000000076ed00000,0x000000076ed00000,0x000000076f780000)
 ParOldGen       total 175104K, used 0K [0x00000006c0600000, 0x00000006cb100000, 0x000000076ad00000)
  object space 175104K, 0% used [0x00000006c0600000,0x00000006c0600000,0x00000006cb100000)
 Metaspace       used 2306K, capacity 4480K, committed 4480K, reserved 1056768K
  class space    used 255K, capacity 384K, committed 384K, reserved 1048576K

C:\Users\nero>
3.2.6UseParallelOldGC
C:\Users\nero>java -XX:+PrintCommandLineFlags -XX:+PrintGCDetails -XX:+UseParallelOldGC -version
-XX:InitialHeapSize=268001088 -XX:MaxHeapSize=4288017408 -XX:+PrintCommandLineFlags -XX:+PrintGCDetails -XX:+UseCompressedClassPointers -XX:+UseCompressedOops -XX:-UseLargePagesIndividualAllocation -XX:+UseParallelOldGC
java version "1.8.0_241"
Java(TM) SE Runtime Environment (build 1.8.0_241-b07)
Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM (build 25.241-b07, mixed mode)
Heap
 PSYoungGen      total 76288K, used 3932K [0x000000076ad00000, 0x0000000770200000, 0x00000007c0000000)
  eden space 65536K, 6% used [0x000000076ad00000,0x000000076b0d7240,0x000000076ed00000)
  from space 10752K, 0% used [0x000000076f780000,0x000000076f780000,0x0000000770200000)
  to   space 10752K, 0% used [0x000000076ed00000,0x000000076ed00000,0x000000076f780000)
 ParOldGen       total 175104K, used 0K [0x00000006c0600000, 0x00000006cb100000, 0x000000076ad00000)
  object space 175104K, 0% used [0x00000006c0600000,0x00000006c0600000,0x00000006cb100000)
 Metaspace       used 2306K, capacity 4480K, committed 4480K, reserved 1056768K
  class space    used 255K, capacity 384K, committed 384K, reserved 1048576K

C:\Users\nero>

3.3 其他参数

参数描述示例
-Xms初始堆大小-Xms50m
-Xmx最大堆大小-Xmx50m
-Xmn年轻代大小-Xmn17m

4 规范

https://docs.oracle.com/javase/8/docs/technotes/guides/vm/gctuning/toc.html
https://docs.oracle.com/javase/specs/jls/se18/html/index.html

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