JVM-GC-基础知识

JVM-GC-基础知识

前言

JVM中的GC使用Root Searching寻找垃圾单独方式，并结合mark-sweep、copying、mark-compact三种清除算法形成了各有特点的垃圾回收器，且垃圾回收器的演变过程是因为内存空间的不断增大的必然原因。

JVM-GC的发展史

JVM垃圾回收分为两个时代：一个是内存分代模型的垃圾回收器时代，一个是内存不分代回收器时代。

1. 内存分代模型：将内存分为新生代、老年代，刚刚创建的对象优先向新生代分配，多少轮垃圾回收后没有被回收的对象放入老年代。
2. 分代的原因：让经过好几轮垃圾回收没有被回收的对象减少扫描次数，提高回收效率。
3. 年轻代使用copy算法(YGC)：年轻代将内存分为三部分，eden(伊甸)、survivor1、survivor2，内存占比为8：1：1。在回收的时候先扫描eden区将剩下的对象放入到survivor1,然后再次扫描时候将eden区和survivor1同时扫描，扫描后剩下的对象放入survivor2,清除survivor1,下次就扫描eden和survivor2将剩下的对象放入survivor1,依次循环;
4. 老年代使用make算法(FGC): 当老年代分区内存满后触发FGC，一般设置80%-90%的总内存触发GC

STW

全称stop the word，它表示在垃圾回收线程启动时，其他线程全部停止工作。

JVM的十种GC

分代时期的GC

分代时期的GC，基本是分为三组使用

Serial+Serial Old

这两种在JVM初期使用，内存空间较小，一般是几兆-几十兆，可以使用copying算法且单线程

1. Serial:年轻代、STW、单线程、copying算法
2. Serial Old:老年代、STW、单线程、mark-sweep-compact算法

Parallel Scavenge + Parallel Old

由于内存不断增大，一般是几十兆-1G，需要多线程清理垃圾。简称：PS+PO，是JDK1.8的默认垃圾回收器

1. Parallel Scavenge: 年轻代、STW、多线程、make-sweep和copying算法
2. Parallel Old: 老年代、STW、多线程 make-compact算法

PerNew + CMS

由于内存空间不断增大，一般1G-几十G，这是垃圾回收器的一个里程碑，使用concurrent sweep方式，并发清除，业务线程和GC线程可以同时运行。

1. PerNew:年轻代、STW、多线程、copying垃圾回收器，是Parallel Scavenge垃圾回收器的升级用来配合CMS使用
2. CMS(concurrent mark sweep):老年代、非STW、多线程、mark-sweep垃圾回收器，使用了著名的三色标记算法

分代时期的GC

G1、ZGC、Shenandoah、Epsilon,需要注意的是G1是逻辑分代，物理不分。

GC的实现算法

1. CMS：三色标记算法 + 增量更新（incremental update)
2. G1: 三色标记算法 + SATB（snapshot-at-the-beginning）
3. ZGC：颜色指针 + 写屏障
4. Shenandoah:颜色指针 + 读屏障

常见的垃圾回收器参数设定

#使用Serial + Serial Old
-XX:+UseSerialGC
#使用ParNew + Serial Old,不推荐使用
-XX:+UseParNewGC
#使用ParNew + CMS + Serial Old
-XX:+UseConcMarkSweepGC
#使用Parallel Scavenge + Parallel Old,这是jdk1.8默认垃圾回收器
-XX:+UseParalleGC
-XX:+UseParalleOldGC
#使用G1垃圾回收器，jdk1.9开始默认使用
-XX:+UseG1