JVM之垃圾收集算法（七）

一、垃圾收集算法

由前面文章就可以知道已经能够确定一个对象为垃圾了，接下来要考虑的就是回收，下面介绍常见的垃圾回收算法。

1.1、标记-清除(Mark-Sweep)

1.1.1、标记

标记就是找出内存中需要回收的对象，并且把它们标记出来；标记就是将堆中所有的对象都会被扫描一遍，从而才能确定需要回收的对象，比较耗时

 1.1.2、清除

清除掉被标记需要回收的对象，释放出对应的内存空间

 

 1.1.3、标记-清除缺点

标记清除之后会产生大量不连续的内存碎片，空间碎片太多可能会导致以后在程序运行过程中需要分配较大对象时，无法找到足够的连续内存而不得不提前触发另一次垃圾收集动作。

• 标记和清除两个过程都比较耗时，效率不高
• 会产生大量不连续的内存碎片，空间碎片太多可能会导致以后在程序运行过程中需要分配较大对象时，无法找到足够的连续内存而不得不提前触发另一次垃圾收集动作。

1.2、标记-复制(Mark-Copying)

将内存划分为两块相等的区域，每次只使用其中一块，如下图所示：

当其中一块内存使用完了，就将还存活的对象复制到另外一块上面，然后把已经使用过的内存空间一次清除掉。

缺点: 空间利用率降低。

1.3、标记-整理(Mark-Compact)

复制收集算法在对象存活率较高时就要进行较多的复制操作，效率将会变低。更关键的是，如果不想浪费50%的空间，就需要有额外的空间进行分配担保，以应对被使用的内存中所有对象都有100%存活的极端情况，所以老年代一般不能直接选用这种算法。标记过程仍然与"标记-清除"算法一样，但是后续步骤不是直接对可回收对象进行清理，而是让所有存活的对象都向一端移动，然后直接清理掉端边界以外的内存。其实上述过程相对"复制算法"来讲，少了一个"保留区"

让所有存活的对象都向一端移动，清理掉边界意外的内存。

二、分代收集算法

既然上面介绍了3中垃圾收集算法，那么在堆内存中到底用哪一个呢？ 

Young区：复制算法(对象在被分配之后，可能生命周期比较短，Young区复制效率比较高)

Old区：标记清除或标记整理(Old区对象存活时间比较长，复制来复制去没必要，不如做个标记再清理)

三、JVM参数

有了前面引用和垃圾收集器的算法引用，接下来本来想分享下垃圾收集器，但想了想如果没有JVM参数的了解突然写JVM收集器，很多东西会形成空白，所以接下来写下JVM中一些常用的参数。在JVM中他会用到下面这些参数来控制JVM的域值。

3.1、标准参数

标准是不会随版本升级变化而变化

-version 
-help 
-server
-cp

 3.2、-X参数

非标准参数，也就是在JDK各个版本中可能会变动

-Xint 解释执行 
-Xcomp 第一次使用就编译成本地代码 
-Xmixed 混合模式，JVM自己来决定

 3.3、-XX参数

使用得最多的参数类型，非标准化参数，相对不稳定，主要用于JVM调优和Debug

a.Boolean类型 
格式：-XX:[+-]<name>            +或-表示启用或者禁用name属性 
比如：-XX:+UseConcMarkSweepGC   表示启用CMS类型的垃圾回收器 
     -XX:+UseG1GC              表示启用G1类型的垃圾回收器 
b.非Boolean类型 
格式：-XX<name>=<value>表示name属性的值是value 
比如：-XX:MaxGCPauseMillis=500

3.4、其他参数

这类是简写的写法

-Xms1000M等价于-XX:InitialHeapSize=1000M 
-Xmx1000M等价于-XX:MaxHeapSize=1000M 
-Xss100等价于-XX:ThreadStackSize=100

所以这块也相当于是-XX类型的参数

 3.5、查看参数

 JVM的参数有很多，我也不可能一下子把所有情况全写出来，所以学习JVM要学会自己查找查，那怎么查呢，很简单，在文件夹中执行下面命令就可以查看到所有参数

java -XX:+PrintFlagsFinal -version > flags.txt

 

值得注意的是"="表示默认值，":="表示被用户或JVM修改后的值；要想查看某个进程具体参数的值，可以使用jinfo，这块后面聊；一般要设置参数，可以先查看一下当前参数是什么，然后进行修改

3.6、设置参数的常见方式

• 开发工具中设置比如IDEA，eclipse
• 运行jar包的时候:java -XX:+UseG1GC xxx.jar
• web容器比如tomcat，可以在脚本中的进行设置
• 通过jinfo实时调整某个java进程的参数(参数只有被标记为manageable的flflags可以被实时修改)

3.7、实践和单位换算

 

 这是我设置的参数，会看到JVM进程打印出来的参数，但这些参数有很多值，这些值的单位是什么目前有些人可能还不懂，这时就要进行换算看单位是什么了。其实换算也很简单就是除1024看最后余数和除了多少次就可以算出单位，具体换算方法如下

1Byte(字节)=8bit(位) 
1KB=1024Byte(字节) 
1MB=1024KB 
1GB=1024MB 
1TB=1024GB

举个例子

(1)设置堆内存大小和参数打印 
-Xmx100M -Xms100M -XX:+PrintFlagsFinal 
(2)查询+PrintFlagsFinal的值 
:=true 
(3)查询堆内存大小MaxHeapSize 
:= 104857600 
(4)换算 
104857600(Byte)/1024=102400(KB) 102400(KB)/1024=100(MB) 
(5)结论 
104857600是字节单位

3.8、常用参数含义

参数	含义	说明
-XX:ClCompilerCount=3	最大并行编译数	如果设置大于1，虽然编译速度会提高，但是同样影响系统稳定性，会增加JVM奔溃的可能
-XX:InitialHeapSize=100M	初始化堆大小	简写-Xms100M
-XX:MaxHeapSize=100M	最大堆大小	简写-Xmx100M
-XX:NewSize=20M	设置年轻代的大小
-XX:MaxNewSize=50M	年轻代最大大小
-XX:OldSize=50M	设置老年代大小
-XX:MetaspaceSize=50M	设置方法取大小
-XX:MaxMetaspaceSize=50M	方法区最大大小
-XX:UseParallelGC	使用UseParallelGC	新生代，吞吐量优先
-XX:UseParallelOldGC	使用UseParallelOldGC	老年代，吞吐量优先
-XX:UseConcMarkSweepGC	使用CMS	老年代，停顿时间优先
-XX:+UseG1GC	使用G1GC	新生代，老年代，停顿时间优先
-XX:NewRatio	新老生代的比例	比如-XX:Ratio=4，则表示新生代:老年代=1:4，也就是新生代占整个堆内存的1/5
-XX:SurvivorRatio	两个S区和Eden区的比例	比如-XX:SurvivorRatio=8，也就是(S0+S1):Eden=2:8，也就是说一个S占整个新生代的1/10
-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError	启动堆内存溢出打印	当JVM堆内存发生溢出时，也就是说OOM，自动生成dump文件
-XX:HeapDumpPath=heap.hprof	指定堆内存溢出打印目录	表示在当前目录生成一个heap.hprof文件
-XX:+PrintGCDetails -XX:+PrintGCTimeStamps -XX:+PrintGCDateStamps Xloggc:$CATALINA_HOME/logs/gc.log	打印出GC日志	可以使用不同的垃圾收集器，对比查看GC情况
-Xss128k	设置每个线程的堆栈大小	经验值是3000~5000最佳
-XX:MaxTenuringThreshold=6	提升年老代的最大临界值	默认值为15
-XX:InitiatingHeapOccupancyPercent	启动并发GC周期时堆内存使用占比	G1之类的垃圾收集器用它来触发并发GC周期，基于整个堆的使用率，而不只是某一代内存使用比，值为0则表示“一直执行GC循环”，默认值为45
-XX:G1HeapWastePercent	允许浪费堆空间的占比	默认实10%，如果并发标记可回收的空间小于10%，则不会触发MixedGC。
-XX:MaxGCPauseMillis=200ms	G1最大停顿时间	暂停时间不能太小，太小的话就会导致出现G1跟不上垃圾产生的速度。最终退化成Full GC。所以对这个参数调优是一个持续的过程，逐步调整到最佳状态。
-XX:ConcGCThreads=n	并发垃圾收集器使用的线程数量	默认值随JVM运行的平台不同而不同
-XX:G1MixedGCLiveThresholdPercent=65	混合垃圾回收周期中要包括的旧区域设置占用率阈值	默认占用率为65%
-XX:G1MixedGCCountTarget=8	设置标记周期完成后，对存活数据上限为G1MixedGCLiveThresholdPercent的旧区域执行混合垃圾回收的目标次数	默认8次混合垃圾回收，混合回收的目标是要控制在此目标次数以内
-XX:G1OldCSetRegionThresholdPercent=1	描述Mixed GC时，Old Region被加入到CSet中	默认情况下，G1只把10%的Old Region加入到CSet中