垃圾回收器
垃圾回收器
1. 垃圾回收器组合关系：
垃圾回收器组合关系
Serial GC：串行垃圾回收器，作用于新生代，收集器采用复制算法，搭配 Serial Old GC 共同使用，在 HotSpot JVM 中，使用命令：
-XX:+UseSerialGC：使用 Serial GC 和 Serial Old GC 组合垃圾回收器
Serial Old GC：串行垃圾回收器，作用于老年代，收集器采用标记-压缩算法，搭配 Serial GC 共同使用，也可以作为 CMS GC 的兜底垃圾回收器。
ParNew GC：并行垃圾回收器，作用于新生代，收集器采用复制算法，老年代可以搭配 Serial Old GC 或 CMSGC 共同使用。
-XX:ParallelGCThreads：限制线程数量，默认开启和 CPU 数据相同的线程数
-XX:+UseParNewGC：新生代使用 ParNew GC，当前 JVM 已经不推荐使用这个命令
Parallel Scavenge GC：作用于新生代收集器，收集器采用标记-压缩算法，相比于 ParNew GC，Parallel Scavenge GC 目标则是达到一个可控制的吞吐量，它也被称为吞吐量优先的垃圾收集器，自适应调节策略也是 Parallel Scavenge GC 与 ParNew GC 的一个重要区别，Parallel Scavenge GC 可以 Parallel Old GC 用于老年代的收集。
-XX:UseParallelGC：使用 Parallel Scavenge GC + Parallel Old GC 组合策略，也是 JDK6-JDK8 的默认垃圾回收器
-XX:UseParallelOldGC：与 -XX:UseParallelGC 互相关联，启动一个另一个也会被开启
-XX:ParallelGCThreads：设置年轻代 Parallel Scavenge GC 线程数
-XX:MaxGCPauseMillis：设置垃圾回收器最大停顿时间（即 STW 的时间），单位是毫秒
-XX:GCTimeRatio：垃圾收集时间占总时间的比例（= 1 / (N + 1)）。用于衡量吞吐量大小。默认 99，也就是垃圾回收时间不超过 1%。，与 -XX:MaxGCPauseMillis 参数有一定矛盾性
-XX:+UseAdaptiveSizePolicy：设置 Parallel Scavenge GC 具有自适应调节策略。在这种模式下，年轻代的大小、Eden 和 Survivor 的比例、晋升老年代的对象年龄等参数会被自动调整，已达到在堆大小、吞吐量和停顿时间之间的平衡点。
CMS：并发收集处理器，作用于老年代，收集器采用标记整理算法，在新生代，可以搭配 Serial 或 ParNew 使用，在老年代，如果需要内存碎片整理或使用 CMS 失败，可以使用 Serial Old 兜底。
-XX:+UseConcMarkSweepGC：指定 CMS 作为老年代垃圾收集器，开启将会自动将 -XX:UseParNewGC 打开
-XX:CMSInitiatingOccupanyFraction：设置内存使用率阈值，一旦超过该阈值，便开始回收。
-XX:+UseCMSCompactAtFullCollection：用于指定在执行完 Full GC 后对内存进行压缩整理，以避免内存碎片的产生
-XX:CMSFullGCBeforeCompaction：设置在执行多少次 Full GC 后对内存空间进行压缩整理
-XX:ParallelCMSThreads：设置CMS 线程数，默认 (ParallelGCThreads + 3) / 4
G1：兼具并发和并行特性的垃圾收集器，可以同时作用于老年代和新生代。
-XX:+UseG1GC：手动指定使用 G1 收集器
-XX:G1HeapReagionSize：设置每个Region大小，值是 2 的幂，范围 1MB-32MB之间，目标是根据最小 Java 堆大小分出约2048 个区域，默认堆内存的 1/2000
-XX:MaxGCPauseMillis：设置期望达到的最大GC 停顿时间（JVM 会尽力实现，但不保证达到）默认 200ms
-XX:ParalledGCThread：设置 STW 工作线程数，最大为 8
-XX:ConcGCThreads：设置并发标记线程数，一般设置为 ParalledGCThread 的 1/4 左右
-XX:InitiatingHeapOccupancyPercent：设置触发GC周期的Java 堆占用率阈值，超过此值，触发 GC。默认 45
-XX:G1MixedGCCountTarget：G1 混合垃圾回收测目标次数
-XX:G1HeapWastePercent：G1 Region 中垃圾占用率阈值，低于这个阈值的 Region 不会被回收，默认 10%
2. CMS 处理流程：
初始标记：这个阶段，程序中所有的工作线程都将会 STW，这个阶段仅仅只标记出 GC Roots 能够直接关联到的对象。标记完成恢复工作线程，所以这里速度非常快。
并发标记：从 GC Roots 的直接关联对象开始遍历整个对象图的过程，这个过程耗时较长，但不需要 STW，垃圾收集器可以和工作线程并发运行。
重新标记：为了修复并发标记期间，因用户程序运行而导致标记产生变动的那一部分对象的标记记录，这个阶段的停顿时间通常比初始标记时间长一些，但远比并发标记时间短。
并发清除：清理删除标记阶段判断的已经死亡的对象，释放内存空间。这个阶段垃圾收集器也可以和工作线程并发运行。JDK5默认68，JDK6及以上默认92。如果内存增长缓慢，可以设大点，反之则可以设小一点。
3. G1 处理流程：Remembered Set
3.1 G1 使用 Remembered Set 原因：一个 Region 不可能是孤立的，一个 Region 中的对象可能被其他任意 Region 中对象引用，此时回收新生代也不得不同时扫描老年代，这样会降低 Minor GC 效率
3.2 使用 Remembered Set 解决方案：
无论 G1 还是其他分带收集器，JVM 都是使用 Remembered Set 来避免全局扫描
每个 Region 都有一个对应的 Remembered Set，每次 Reference 类型数据写操作时，都会产生一个 Write Barrier 暂时中断操作，然后检查将要写入的引用指向的对象是否和该 Reference 类型数据在不同的 Region（其他收集器：检查老年代对象是否引用了新生代对象），如果不同，通过 CardTable 把相关引用信息记录到引用指向对象所在 Region 对应的 Remembered Set 中，当进行垃圾收集时，在 GC 根节点的枚举范围加入 Remembered Set；就可以保证不进行全局扫描，也不会有遗漏。
4. G1 处理流程：并发标记过程：
初始标记阶段：标记从根节点直接可达的对象。这个阶段是 STW 的，并且会触发一次 年轻代 GC
根区域扫描：G1 扫描 Survivor 区直接可达的老年代区域对象，并标记被引用的对象，这一过程必须在 young GC 之前完成
并发标记：在整个堆中进行并发标记（和应用程序并发执行），此过程可能被 young GC 中断。在并发标记阶段，若发现区域对象中的所有对象都是垃圾，那这个区域会被立即回收。同时，并发标记过程中，会计算每个区域的对象存活的比例
再次标记：修正并发标记的标记结果。需要 STW，G1 中采用了比 CMS 更快的初始快照算法 （SATB）
独占清理：需要 STW，计算各个区域的存活对象和 GC 回收比例并进行排序，识别可以混合回收的区域，为下一阶段做铺垫，这一阶段并不会实际上去做垃圾收集
并发清理：识别并清理完全空闲的区域
5. G1 处理流程：混合回收：
并发标记后，老年代中百分百垃圾的内存分段被直接回收，部分为垃圾的内存分段被计算出来，默认情况下，这些老年代内存分段会分 8 次（可以通过 -XX:G1MixedGCCountTarget 设置）被回收。
混合回收集包括 1/8 的老年代内存分段，Eden 区内存分段，Survivor 区内存分段。混合回收的算法和年轻代回收算法完全一样，只是回收集多了老年代内存分段。
由于老年代中的内存分段默认分 8 次回收，G1 会优先回收垃圾多的内存分段。垃圾占内存分段比例越高，越会被优先回收。并且有一个阈值会决定内存分段是否被回收，-XX: G1MixedGCLiveThresholdPercent，默认为 65%，意思是占内存分段要达到 65%才会被回收。如果垃圾占比太低，意味着存回的对象占比高，在复制的时候会花费更多的时间
混合回收并不一定要进行 8 次。有一个阈值 -XX:G1HeapWastePercent，默认为 10%，意思是允许整个堆内存中有 10% 的空间被浪费，意味着如果发现可以回收的垃圾占堆内存的比例低于 10%，则不再进行垃圾回收。
6. G1 优化建议：
年轻代避免使用 -Xmn 或 -XX:NewRatio 等相关选项显示设置年轻代大小，如果固定年轻代大小会覆盖暂停时间目标
暂时时间目标不要太过严苛，G1 的吞吐量目标是 90% 的应用程序时间和 10% 的垃圾回收时间，如果暂停时间太过严苛会直接影响到吞吐量，且每次暂停时间太短会导致垃圾回收区域变少，多次积累之后出现 Full GC 的频率也会变高
来源https://www.cnblogs.com/programmlover/p/15085164.html