五、垃圾回收器

一、串行搜集器

Serial收集器
- 同一时间只有一个CPU执行垃圾回收，此时应用程序暂停，直到垃圾回收完成；
- 最古老的搜集器，最稳定；
- 单线程没有线程间交互，回收效率高；
- 当回收的内存很大时会造成长时间停顿；
- 新生代使用复制算法、老年代使用标记-压缩算法；
- 配置：-XX:+UseSerialGC，新生代使用Serial、老年代使用Serial Old，日志如下；

二、并行搜集器

ParNew收集器
- ParNew是Serial的多线程版本；
- 新生代垃圾收集器，回收算法、策略、控制参数与Serial完全一致；
- 使用复制算法；
- 除Serial以外，唯一可以和CMS配合使用的；
- -XX:ParallelGCThreads=n：可用于垃圾回收的最大线程数；
- 配置：-XX:+UseParNewGC，年轻代使用ParNew、老年代使用Serial Old（这个组合JVM官方不推荐，后续可能会移除），日志如下：
Parallel Scavenge收集器（吞吐量优先收集器）
- 新生代收集器、采用复制算法、并行；
- 与其他收集器相比更关注吞吐量：吞吐量 = 工作线程所占时间 / （工作线程所占时间 + 垃圾回收所占时间）；
- 自适应调节：虚拟机会收集运行性能信息，动态调整垃圾回收停顿时间，和最大吞吐量；
- -XX:MaxGCPauseMills=n：垃圾回收最大停顿时间（毫秒），设置之后虚拟机会尽量保证回收时间不超过设定值；
- -XX:GCTimeRatio=n：0~100整数，表示期望GC的时间不超过程序运行时间的1/(1+n)，默认99;
- -XX:+UseParallelGC或-XX:+UseParallelOldGC可相互激活;
Parallel Old收集器
- Parallel Scavenge 的老年代版本；
- 与Parallel Scavenge配合使用。

三、并发收集器

CMS收集器(Concurrent Mark Sweep:并发标记清除)
- 关注回收时间，期望获取最短回收时间；
- 老年代收集器，年轻代使用ParNew，标记清除算法，并发回收垃圾，会造成内存碎片，且无法完全清理垃圾（并发时工作线程也在产生垃圾）；
- 由于并发，GC时工作线程也在工作，所以不能整理内存空间（改变对象存储位置），只能使用标记清除算法；
- 使用串行收集器做后备（当剩余内存不足以支撑工作线程并发运行时，引起concurrent mode failure并使用串行收集器执行一次GC）；
- 回收过程：
  - 初始标记：标记根节点直接关联到的对象，速度快；
  - 并发标记：便利标记所有存活对象，耗时较长，GC线程与工作线程并发工作，无需停顿，但会降低吞吐量，是程序变慢；
  - 重新标记：修正并发标记中由于工作线程同时工作产生的对象变更，该过程比初始标记耗时长一点，但是远小于并发标记耗时；
  - 并发清理：清理死亡对象，无需整理空间，所以该阶段也可与工作线程并发运行。
- -XX:CMSInitiatingOccupancyFraction=70：设置触发GC的阈值，老年代使用率超过70%执行GC；
- -XX:CMSFullGCsBeforeCompaction=2：设置进行2次FullGC之后进行碎片整理；
- -XX:ParallelCMSThreads：设置CMS的线程数量；
- -XX:+UseConcMarkSweepGC；

/*** @author xiaomu* @title: JVMTest* @description: JVM测试类* @date 2022/8/1014:15*/
public class JVMTest extends ClassLoader{public static final int _1MB = 1024 * 1024;public static void main(String[] args) {byte[] b1 = new byte[4 * _1MB];System.out.println("----111----");byte[] b2 = new byte[4 * _1MB];System.out.println("----222----");byte[] b3 = new byte[4 * _1MB];System.out.println("----333----");byte[] b4 = new byte[2 * _1MB];System.out.println("----444----");}
}

在这里插入图片描述

G1搜集器
- 内存划分：
  - G1也使用分代的思想，但不再将年轻代、老年代分为固定大小的区域，而是将连续的java堆分为约2048个大小相等的分区（Region），每个Region根据需要扮演eden、survivor、old区域(每个Region同一时间只能扮演一个角色)；
  - 使用特殊的Region：Humongous存储大对象（查过一个Region内存一半的为大对象），当一个对象超过一个Region内存，则使用连续的Region存储，Humongous区作为老年代看待；
  - 同一区的Region不需要连续；
- 回收算法：
  - 停顿时间模型：G1尽量避免回收全区域，每次回收整数个Region，因此可预测回收所需停顿时间；
  - 价值：回收时间少，回收内存多价值越高；
  - G1会根据Region的价值大小在后台维护一个列表，每次根据设定的停顿时间，优先处理价值大的区域；
  - 整体使用标记整理算法，局部使用标记复制算法。
- 回收过程：
  - 初始标记：仅标记根节点直接关联对象，并修改TAMS指针值，使下一阶段工作线程并发时可以正常分配内存，程序停顿，耗时短；
  - 并发标记：扫描全堆，对所有对象进行可达性分析，完成之后会重新处理STAB在并发时有引用变动的对象，与用户线程并发，耗时长；
  - 最终标记：处理表发标记留下的少了STAB记录，程序停顿，耗时短；
  - 筛选回收：更新Region统计数据，对Region通过成本（耗时）和价值排序，根据用户期望的停顿时间选择任意多个Region，将选择回收的Region中存活对象移到空Region中，清空就Region，涉及存活对象移动，需暂停工作线程；
- 参数
  - -XX:+UseG1GC：使用G1;
  - -XX:G1HeapRegionSize：设置 Region 大小（范围 1~32M，且为 2 的 N 次幂）；
  - -XX:MaxGCPauseMillis：最大收集停顿时间（默认 200 毫秒）。