四．GC —JAVA回收机制（Java Garbage Collection）

Posted 2020-09-30

这里以jdk1.8做讲解。Jdk1.8的分代去掉了永久代，只分为新生代（有的也译为年轻代）和年老代。

 

名词解释：

系统吞吐量：用于处理应用程序处理事务的线程数与用于GC的线程数的比。

pause time：进行GC时，暂停处理应用程序事务线程的时间。

 

JVM运行内存别分为新生代和年老代。新生代包含一个Eden区和两个Survivor区。如图：

 

 

个人理解的GC过程：

新生代发生Minor GC，Minor GC在Eden区通过标记—清除算法(上节讲的GC算法)，得到存活的对象。如果存活的对象大小小于Survivor区，则将存活对象复制到一个空闲的Survivor区，且清空另一个Survivor区（两个Survivor区永远有一个是空闲的）；反之，则会将这些存活对象直接复制到年老代。另外新生代的每个对象都有个复制次数值，当一个存活对象到达一定阈值后，也会将其从新生代复制到年老代。

 

下面我们具体讲解下GC Collectors。进行GC时都会产生暂停应用程序的线程（对内存中的对象进行标记），产生暂停时间（pause time），进行垃圾回收。

 

The Serial Collector(串行GC)：其命令为-XX:+UseSerialGC.。只使用一个线程进行GC,适用于单线程的服务器，或者小数据集（100M）的小应用程序。GC过程如图：

 

The Parallel Collector(并行GC)：其命令为-XX:+UseParallelGC。默认使用的回收机制，它会根据参数，字段调整内存大小。它主要目标是为了提高系统吞吐量（用于处理应用程序处理事务的线程数与用于GC的线程数的比。），它与串行GC相似，主要区别就是它会用多个线程进行GC，缩短了the pause time. 虽然它常被认为是保障系统吞吐量的垃圾回收机制，不过它也可以使用-XX:MaxGCPauseMillis=n参数来限制the pause time。GC过程如图：

 

 

不过The Parallel Collector(并行GC)一般设置-XX:MaxGCPauseMillis参数，因为系统如果对the pause time有要求，可以使用The Concurrent Mark Sweep (CMS) collector .

 

The Concurrent Mark Sweep collector(CMS GC)：其命令为-XX:+UseConcMarkSweepGC。它主要目标是为了缩短the pause time.它分为两个阶段mark – Sweep。所以它有两个暂停时间，但时间都很短。GC过程如图：

 

 

 

Garbage-First Garbage Collector(G1 GC)：其命令为-XX:+UseG1GC。这个回收机制用于多核，且大内存服务器。它是为满足the pause time ，同时也满足系统吞吐量而设计。它可以同时进行新生代和年老代的垃圾回收，它也对大对象的内存分配和回收做了特殊处理。

 

经验：

1. 设置-Xmx，限制最大内存，以防服务器系统崩溃。
2. 设置好最大内存后，调整参数，使年老代的使用率在70%-90%。

另外，满足以下条件时，不建议花费精力去调整GC:

1.一次Minor GC耗时在50ms内。

2.Minor GC的周期在10s以上。

3.一次Full GC耗时在1s内。

3.Full GC的周期在10分钟以上。