《深入理解jvm》读书笔记之——GC收集器

1、serial收集器

serial是一个单线程的垃圾收集器,它只会使用一个cpu、一个收集线程工作;它在进行gc的时候,必须暂停其他所有线程到它工作结束(这种暂停往往让人难以接受)。

对于单个cpu的情况下,serial是没有线程交互的开销,效率要好于其他。例如在一个简单的桌面应用,只有几十M的内存,他的停顿时间可能只有几十毫秒,所以一般默认的client模式下都是用的serial做默认垃圾收集器。

serial收集器

2、parnew收集器

parnew其实就是serial的多线程版本,parnew在单线程的情况下甚至不如serialparnew是除了serial之外唯一能和CMS配合的。

parnew默认开启收集线程数和cpu的数量相同,我们可以利用-XX:ParallelGCThreads参数来控制它开启的收集线程数。

parnew收集器

3、parallel scavenge收集器

parallel scavenge主要就是关注吞吐量。
所谓吞吐量:运行用户代码的世界/(运行用户代码时间+GC花费的时间)。
parallel scavenge收集器中,提供了2个参数来控制吞吐量:

  • -XX:GCTimeRatio:gc时间占用的总比例,也就是吞吐量的倒数。
  • -XX:MaxGCPauseMillis:最大的暂停毫秒数(这个数值并非越小越好,如果把他设置小了,系统会根据这个值调整空间的大小,也就会加快GC的频率)

parallel scavenge可以设置开启-XX:UseAdaptiveSizePolicy,开启这个参数之后就无需关注新生代大小eden和survivor等比例,晋升老年代对象年龄的这些细节了。

parallel scavenge的工作细节

4、serial old收集器

serial收集器的老年代版本,使用标记整理算法,主要有两个作用:

  • jdk5之前和parallel scavenge配合使用
  • 作为cms失败的后备收集方案

5、parallel old收集器

是parallel收集器的老年代版本,用于和parallel收集器搭配组合的,因为parallel收集器不能和cms组合,但是和serial old收集器效率又太低。
对吞吐量和CPU敏感度特别关注的应用可以使用parallel+parallel old的组合。

6、CMS收集器

CMS的适用特点:

  • 希望JAVA垃圾回收器回收垃圾的时间尽可能短;
  • 应用运行在多CPU的机器上,有足够的CPU资源;
  • 有比较多生命周期长的对象;
  • 希望应用的响应时间短。

CMS的过程:

  1. 初始标记:标记一下GC ROOT能直接关联的对象,速度很快,这个阶段是会STW。
  2. 并发标记:GC ROOT的引用链的查找过程,标记能关联到GC ROOT的对象,这一个阶段是不需要STW的。
  3. 重新标记:在并发标记阶段,应用的线程可能产生新的垃圾,所以需要重新标记,这个阶段也是会STW。
  4. 并发清除:这个阶段就是真正的回收垃圾的对象的阶段,无需STW。

CMS运行过程

CMS的缺点:

  1. 对cpu比较敏感。
  2. 可能出现浮动垃圾:在并发清除阶段,用户还是继续使用的,这时候就会有新的垃圾出现,CMS只能等下一次GC才能清除掉他们。
  3. CMS运行期间预留内存不够的话,就会出现concurrent Mode Failure,这时候就会启动serial收集器进行收集。
  4. CMS基于标记清除算法实现,会产生内存碎片空间。碎片空间过多就会对大对象的分配空间造成麻烦。为了解决碎片问题,CMS提供一个参数来控制是否在GC的时候整合内存中的碎片,这个碎片整合的操作是无法并发的,会延长STW的时间。

7、G1收集器

G1的特点:

  • 利用多CPU来缩短STW的时间
  • 可以独立管理整个堆(使用分代算法)
  • 整体是基于标记-整理,局部使用复制算法,不会产生碎片空间
  • 可以预测停顿:G1吧整个堆分成多个Region,然后计算每个Region里面的垃圾大小(根据回收所获得的空间大小和回收所需要的时间的经验值),在后台维护一个优先列表,每次根据允许的收集时间,优先回收价值最大的Region。

G1的运行过程:

  • 初始标记:标记一下GC ROOT能直接关联的对象,速度很快,这个阶段是会STW。
  • 并发标记:在GC ROOT中运用可达性分析算法,找出存活的对象,耗时较长,但是无需STW。
  • 最终标记:修正并发标记期间用户线程对垃圾对象的修改,需要停顿线程,但是可以并行执行。
  • 筛选回收:先计算回收各个Region的价值,然后根据用户需求来进行回收。

G1运行示意图

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