JVM垃圾收集器

1.串行垃圾收集器
                只有一个线程在进行垃圾回收，其他线程都要停止(STW),不适合用在交互性较高的应用当中
                通过设置VM Options参数制定我们采用串行垃圾收集器，并且打印垃圾收集信息

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

　　　　

　　　　-XX:+UseSerialGC

　　　　指定年轻代和老年代都使用串行垃圾收集器

　　　　-XX:+PrintGCDetails

　　　　打印垃圾回收的详细信息

                

　　　　空间不足时会使用Full GC,全部清理

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

0.0046102 secs

表示，GC所用的时间，单位为毫秒。

4416K->1973K(15872K)

表示，GC前，堆内存占有4416K，GC后，占有1973K，总大小为15872K

Full GC

表示，内存空间全部进行GC

    
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进行垃圾回收，这样可以缩短垃圾回收的时间。（这里是指，并行能力较强的机器）

　　　　当然了，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。

                多个线程进行垃圾回收，导致STW，缩短垃圾清理时间
                2.1 ParNew垃圾收集器
                    工作在年轻代，通过

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

　　　　　　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。

　　　　

                2.2 ParallelGC垃圾收集器
                    与ParNew垃圾收集器机制相同，都是通过多个线程同时进行垃圾收集，同样会导致应用程序STW，可以通过参数设置提高程序吞吐量
                    设置程序VM Options参数制定年轻代和年老代都是用ParallelGC，并且设置垃圾收集停顿时间最大为100ms（年轻代和年老代默认使用该GC）
                    -XX:+UseParallelGC -XX:+UseParallelOldGC -XX:MaxGCPauseMillis=100 -XX:+PrintGCDetails -Xms16m -Xmx16m

　　　　-XX:+UseParallelGC

　　　　年轻代使用ParallelGC垃圾回收器，老年代使用串行回收器。

　　　　-XX:+UseParallelOldGC

　　　　年轻代使用ParallelGC垃圾回收器，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

　　　　需要注意的时，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，反而可能会影响到性能。

　　　　该参数使用需谨慎。

　　　　-XX:GCTimeRatio

　　　　设置垃圾回收时间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:UseAdaptiveSizePolicy

　　　　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。

            
3.CMS垃圾收集器
                串行和并行在进行垃圾收集时都会导致应用线程的停止，CMS可以同应用程序同步执行，该收集器是针对老年代，使用标记清除法进行垃圾回收
                1.只有标记阶段会导致应用程序停止，然后其他阶段都是与应用程序并行

　　　　-XX:+UseConcMarkSweepGC -XX:+PrintGCDetails -Xms16m -Xmx16m　　　　　　

       

初始化标记(CMS-initial-mark) ,标记root，会导致stw；

并发标记(CMS-concurrent-mark)，与用户线程同时运行；

预清理（CMS-concurrent-preclean），与用户线程同时运行；

重新标记(CMS-remark) ，会导致stw；

并发清除(CMS-concurrent-sweep)，与用户线程同时运行；

调整堆大小，设置CMS在清理之后进行内存压缩，目的是清理内存中的碎片；

并发重置状态等待下次CMS的触发(CMS-concurrent-reset)，与用户线程同时运行；

            
4.G1垃圾收集器

　　　　

G1垃圾收集器是在jdk1.7中正式使用的全新的垃圾收集器，oracle官方计划在jdk9中将G1变成默认的垃圾收集器，以替代CMS。

G1的设计原则就是简化JVM性能调优，开发人员只需要简单的三步即可完成调优：

1. 第一步，开启G1垃圾收集器

2. 第二步，设置堆的最大内存

3. 第三步，设置最大的停顿时间

 

G1中提供了三种模式垃圾回收模式，Young GC、Mixed GC 和 Full GC，在不同的条件下被触发。

原理:

G1垃圾收集器相对比其他收集器而言，最大的区别在于它取消了年轻代、老年代的物理划分，取而代之的是将堆划分为若干个区域（Region），

这些区域中包含了有逻辑上的年轻代、老年代区域。

这样做的好处就是，我们再也不用单独的空间对每个代进行设置了，不用担心每个代内存是否足够。

                将原有的内存模型划分成了每一个区域，包含Eden区，还包含S区，还包含O区，以及H区，
                其中H区存放短暂的占用空间50%以上的大对象
                

　　　　在G1划分的区域中，年轻代的垃圾收集依然采用暂停所有应用线程的方式，将存活对象拷贝到老年代或者Survivor空间，

　　　　G1收集器通过将对象从一个区域复制到另外一个区域，完成了清理工作。

　　　　这就意味着，在正常的处理过程中，G1完成了堆的压缩（至少是部分堆的压缩），这样也就不会有cms内存碎片问题的存在了。

                
               4.1 YoungGC：
                    1.专门回收Eden区的数据，当Eden区内存满了的情况下，会进行垃圾回收，Eden区的数据存活的对象会转移到Survivor区域，如果Survivor区域内存太小，

　　　　　　那么Eden区就会将这个数据提升到Old区当中
                    2.当suvivor区域满了会将数据转移到Old区

　　　　　　

 　　　　　　

                    3.Rset：记录引用地址，方便于快速定位，节省资源
                        在垃圾回收的时候，我们需要定位到根对象，找根对象的引用关系，之前没有G1时，我们进行内存对象的全部扫描，G1提供一个Rset
                        Rset专门存储引用的对象的位置，在哪一个区域，在哪一个Card当中
                        G1垃圾收集器会将每一块Region分为若干个Card，每一个Card默认大小为512KB
                

                4.2 MixedGC：
                    当越来越多的数据晋升到Old区域当中的情况下， 为了避免内存不足的情况，JVM虚拟机会启用MiexdGC，进行混合数据的回收，包含YoungGC以及部分OldGC
                    当老年代数据占用堆内存整体45%的时候会触发，可以通过 -XX:InitiatingHeapOccupancyPercent=n进行设置

　　　　　　通常使用

　　　　　　G1参数：设置启用G1   设置暂停时间          设置堆内存大小
               　　 -XX:+UseG1GC -XX:MaxGCPauseMillis=100 -XX:+PrintGCDetails -Xmx32m

　　　　　　

                    MixedGC回收的两个部分：
                        1.全局标记
                            初始化标记
                            根节点扫描
                            全局标记
                            重新标记
                            清除垃圾：并不是真正清除，而是恢复状态
                        2.对象拷贝阶段
                            将要回收的区域的存活对象复制到另外一个Region当中，然后进行垃圾清理

　　　　G1收集器相关参数

-XX:+UseG1GC

使用 G1 垃圾收集器

 

-XX:MaxGCPauseMillis

设置期望达到的最大GC停顿时间指标（JVM会尽力实现，但不保证达到），默认值是 200 毫秒。

 

-XX:G1HeapRegionSize=n

设置的 G1 区域的大小。值是 2 的幂，范围是 1 MB 到 32 MB 之间。目标是根据最小的 Java 堆大小划分出约 2048 个区域。

默认是堆内存的1/2000。

 

-XX:ParallelGCThreads=n

设置 STW 工作线程数的值。将 n 的值设置为逻辑处理器的数量。n 的值与逻辑处理器的数量相同，最多为 8。

 

-XX:ConcGCThreads=n

设置并行标记的线程数。将 n 设置为并行垃圾回收线程数 (ParallelGCThreads)的 1/4 左右。

 

-XX:InitiatingHeapOccupancyPercent=n

设置触发标记周期的 Java 堆占用率阈值。默认占用率是整个 Java 堆的 45%

           

　　优化建议：              

1.年轻代大小

　　避免使用 -Xmn 选项或 -XX:NewRatio 等其他相关选项显式设置年轻代大小。

　　固定年轻代的大小会覆盖暂停时间目标。

2.暂停时间目标不要太过严苛

　　G1 GC 的吞吐量目标是 90% 的应用程序时间和 10%的垃圾回收时间。

　　评估 G1 GC 的吞吐量时，暂停时间目标不要太严苛。目标太过严苛表示您愿意承受更多的垃圾回收开销，而这会直接影响到吞吐量。