JVM垃圾回收算法与参数配置
JVM垃圾回收算法与参数配置
垃圾回收算法
★引用计数法 这是个古老而经典的垃圾收集算法，其核心就是在对象被其他所引用时计数器+1，而当引用失效时-1，但是这种方式有非常严重的问题：无法处理循环引用的情况，还有就是每次进行加减操作比较浪费系统性能。★标记清除法
分为标记和清除两个阶段进行处理内存中的对象，当然这种方式也有非常大的弊端，就是空间碎片问题，垃圾回收后的空间不连续，不连续的内存空间工作效率低于连续的内存空间。
★复制算法（java堆的新生代from区和to区）
其核心思想就是将内存空间分为2块，每次只使用其中一块，在垃圾回收时，将正在使用的内存中的存留对象复制到未被使用的内存中去，之后清除之前使用的内存块中的所有对象，反复交换两个内存中的角色，完成垃圾收集。
★标记压缩法（java堆老年代）
标记压缩法在标记清除法上做了优化，把存活的对象压缩到内存一端，然后再进行GC。
★分代算法
就是根据对象的特点把内存分为N块，而后根据每个内存的特点使用不同的算法。对于新生代和老年代来说，新生代回收频率很高，但是每次回收耗时很短，而老年代回收频率较低，但是会耗时较长，所以应该尽量减少老年代的GC。
★分区算法（jdk1.7后G1）
其主要就是将整个内存分为N多个小的独立空间，每个小空间都可以独立使用，这样细粒度地控制一次回收一些小空间，而不是对整个空间进行GC，从而提升性能，并减少GC的停顿时间。
新生代的from和to区是使用的复制算法，老年代是使用的标记压缩算法。
对象如何进入老年代？
一般对象创建会被放到eden区，每次GC后年龄+1，当达到一个阈值时会被放到老年代。
-XX:MaxTenuringThreshold 阈值设置，默认值为15
特殊：大对象在新生代无法装入时，会直接进入老年代，可以设置这个大小
-XX:PretenureSizeThreshold
※虚拟机对于体积不大的对象 会优先把数据分配到TLAB区域中，因此就失去了在老年代分配的机会
使用-XX:-UseTLAB 禁用TLAB区域
下图是java对象创建时的内存选择过程：
TLAB
全称是Thread Local Allocation Buffer 即线程本地分配缓存，从名字上看是一个线程专用的内存分配区域，是为了加速对象分配而产生的，每一个线程都会产生一个TLAB，该线程独享的工作区域，JVM使用这种TLAB区来避免多线程冲突问题，提高对象分配的效率。TLAB空间一般不会太大，当大对象无法在TLAB分配时，则会直接分配在堆上。
-XX:+UseTLAB 使用TLAB
-XX:+TLABSize 设置大小
-XX:TLABRefillWasterFraction 设置维护进入TLAB空间的单个对象大小，它是一个比例值，默认64，即如果对象大于整个空间的1/64，则在堆创建对象。
-XX:+PrintTLAB 查看TLAB信息
-XX:ResizeTLAB 自调整TLABRefillWasterFraction阈值
垃圾收集器
★串行垃圾回收器(新生代和老年代) -XX:+UseSerialGC 根据服务器性能选择串行还是并行★Parallel Scavenge垃圾回收器(新生代)
-XX:UseParallelGC 开启 -XX:ParallelGCThreads 指定线程数，一般等于CPU核数。
使用复制算法，有个非常重要的特点，非常关注系统吞吐量，提供了两个参数控制：
-XX:MaxGCPauseMillis 设置最大垃圾收集停顿时间，可以把JVM在GC停顿的时间控制在这个范围内，设置小了
可以减少GC停顿时间，但是会引起GC频繁，增加了GC总时间，降低吞吐量。
-XX:GCTimeRatio 设置吞吐量大小，范围是0-100整数，默认99，那么系统将花费1/(1+n)的时间用于GC，也就是1/(1+99)=1%的时间。
另外：-XX:+UseAdaptiveSizePolicy 打开自适应模式，在这种模式下，新生代大小、eden、from/to比例，以及其他参数会被自动调整，以达到在堆大小，吞吐量和停顿时间之间的平衡点。
-XX:+UseParallelOldGC 配置老年代GC，使用标记压缩算法，-XX:+ParallelGCThreads设置线程数
★CMS回收器
Concurrent Mark Sweep 并发标记清除，使用的标记清除法，主要关注系统停顿时间
-XX:UseConcMarkSweepGC开启，-XX:ConcGCThreads设置线程数
CMS不是独占的垃圾回收器，在工作过程中，程序仍在不断工作，垃圾也不断产生，所以在CMS工作的时候要确保内存够用。CMS不会等到应用程序饱和的时候才去工作，而是在某一个阈值的时候开始回收，可以通过一个参数来指定：-XX:CMSInitiatingOccupancyFraction，默认值为68，意思是当老年代空间使用率达到68%的时候执行。如果内存使用率增长过快，CMS没有足够的内存去执行，这时候CMS会中断，JVM会启用老年代串行回收器，但是会导致程序中断，直到回收完成后才会正常工作，这个过程GC的停顿时间可能会很长，所以这个参数要根据实际情况来设置。
解决标记清除法的碎片问题，使用-XX:+UseCMSCompactAtFullCollection使CMS完成后整理碎片，-XX:CMSFullGCsBeforeCompaction设置多少次回收后整理碎片。
注意：CMS无法与Parallel Scavenge收集器一起工作，只能选择ParNew或者Serial收集器。
★G1回收器
Garbage-First 是在JDK7之后提出的，长远目标是取代CMS，属于分代垃圾回收器，区分新生代和老年代，依然有eden、from、to区，并不要求这些区域的内存空间连续，使用的算法是分区算法。
并行性：回收期间多线程同时工作。
并发性：与应用程序执行不会发生阻塞。
分代GC：依然是一个分代GC垃圾回收器，但是它兼顾新生代和老年代一起工作，之前的垃圾回收器只工作在新生代或者老年代。
空间整理：不会像CMS在若干次GC后需要进行碎片整理，G1采用有效复制对象的方式减少空间碎片。
可预见性：由于分区的原因，G1可以只选取部分区域进行回收，缩小了回收的范围，提升了性能。
-XX:+UseG1GC 开启
-XX:MaxGCPauseMillis 最大停顿时间
-XX:ParallelGCThreads 线程数
-Xloggc:d:/gc.log gc的log存放位置
