读Java性能权威指南（第2版）笔记14_垃圾回收A

Posted 2023-03-12 lying7

1. 垃圾回收器

1.1. 对象可以在被需要时创建，不再使用时由JVM自动回收

1.2. GC是查找不再使用的对象，然后回收这些对象相关内存的过程

1.2.1. 找到不使用的对象、回收其内存、压缩堆内存

1.3. 优化垃圾回收器比跟踪指针引起的bug要容易得多（且耗时更少）

1.4. VM必须定期搜索堆中不使用的对象

1.4.1. 从GC根（GC root）对象开始搜索，GC根是可以从堆外被访问的对象，主要包括线程栈和系统类

1.4.2. 当GC算法找到不使用的对象时，JVM会回收这些对象占用的内存，并将这些内存分配给其他对象

2. 垃圾回收器运行多个线程

2.1. 一组执行应用程序逻辑，通常被称为mutator线程

2.1.1. 作为应用程序逻辑的一部分会改变对象

2.2. 另一组执行GC，当GC线程跟踪对象引用（用于回收对象）或者在内存中移动对象时，它们必须确保应用程序线程不使用这些对象

2.3. 所有线程都停止运行的停顿被称为STW停顿（stop-the-world pause）

2.3.1. 尽量减少这些停顿是优化GC的重中之重

3. 垃圾回收器分代

3.1. 分代理由

3.1.1. 大量对象（有时甚至是大多数对象）是临时对象

3.1.2. 很多对象的使用时间很短

3.2. 老年代

3.2.1. old generation或tenured generation

3.2.2. Full GC

3.2.2.1. 一般会造成应用程序线程较长时间的停顿

3.3. 新生代

3.3.1. young generation

3.3.2. 只是整个堆的一部分

3.3.2.1. 对象首先在新生代中分配

3.3.2.2. 比处理整个堆要快

3.3.3. Eden空间

3.3.3.1. 占据了新生代的绝大多数空间

3.3.3.2. 最初对象会被分配到Eden空间

3.3.3.3. 不再使用的对象被丢弃

3.3.3.4. 仍在使用的对象被移动到一个Survivor空间或者晋升到老年代

3.3.4. Survivor空间

3.3.4.1. 在回收结束时，Eden空间和一个Survivor空间被清空，新生代中剩余的对象都被压缩到另一个Survivor空间中

3.3.5. Minor GC

3.3.5.1. Young GC

3.3.5.2. 当新生代被填满时，垃圾回收器会停止所有的应用程序线程，并清空新生代

3.3.5.3. 不再使用的对象被丢弃

3.3.5.4. 仍在使用的对象被移到其他地方

4. 并发回收器

4.1. concurrent collector

4.2. 低停顿（low-pause）回收器

4.3. 无停顿（pauseless）回收器

4.4. 查找的代码可以在不停止应用程序线程的情况下运行

4.5. 代价是应用程序总体上使用更多的CPU时间

4.5.1. 避免长时间停顿是以消耗额外的CPU周期为代价的

4.6. 更难优化以达到最佳性能

5. 选型

5.1. 单个请求会受停顿时间的影响，尤其是Full GC时较长时间的停顿

5.1.1. 减少停顿对响应时间的影响，那么并发回收器可能更合适

5.2. 如果平均响应时间比异常值（例如第90百分位响应时间）更重要

5.2.1. 并发回收器可能会产生更好的结果

6. GC算法

6.1. Serial垃圾回收器

6.1.1. 最简单的回收器

6.1.2. 在只有一个CPU可用且额外的GC线程会干扰应用程序的情况下使用（而且是默认的）

6.1.2.1. 只有一个核心（甚至是以两个CPU形式出现的超线程核心）的虚拟机和Docker容器让这个算法又有了使用的意义

6.1.3. 使用单线程来处理堆

6.1.3.1. 处理堆时会停止所有的应用程序线程（不管是Minor GC还是Full GC）

6.1.3.2. 在Full GC期间，它将完全压缩老年代

6.1.4. -XX:+UseSerialGC标志可以开启

6.1.5. -XX:-UseSerialGC并不会禁用

6.1.5.1. 禁用需要设定另外一个垃圾回收器

6.2. CMS垃圾回收器

6.2.1. 第一个并发垃圾回收器

6.2.1.1. JDK 8中相当流行

6.2.1.2. 自JDK 11被正式废弃，而且不鼓励在JDK 8中使用

6.2.2. 会在Minor GC的过程中停止所有的应用程序线程

6.2.3. 主要缺陷是它不能在后台处理过程中压缩堆

6.2.4. -XX:+UseConcMarkSweepGC标志开启

6.2.4.1. 默认值是false

6.3. Throughput垃圾回收器

6.3.1. 并行回收器（parallel collector）

6.3.2. JDK8中任何有两个或者多个CPU的64位机器的默认垃圾回收器

6.3.3. -XX:+UseParallelGC标志

6.3.4. -XX:+UseParallelOldGC标志

6.3.4.1. 已经过时了

6.3.4.2. 可以禁用这个标志，只对新生代进行并行回收

6.4. G1 GC

6.4.1. 垃圾优先垃圾回收器

6.4.2. 使用并发回收策略来以最小的停顿回收堆

6.4.3. JDK 11和之后版本的默认垃圾回收器

6.4.4. -XX:+UseG1GC标志开启