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Java GC总结

Kevin Lynx 发表于 2015年08月10日 00:00 | Hits: 827

Java GC相关的文章有很多,本文只做概要性总结,主要内容来源于<深入理解Java虚拟机>。

对象存活性判定

对象存活性判定用于确定一个对象是死是活,死掉的对象则需要被垃圾回收。主要包括的方法:

  • 引用计数
  • 可达性分析

可达性分析的基本思想是:

通过一系列的称为”GC Roots”的对象作为起始点,从这些节点开始向下搜索,搜索所走过的路径称为引用链,当一个对象到GC Roots没有任何引用链项链时,则证明此对象是不可用的。

在Java中有很多种类的对象可以作为GC Roots,例如类静态属性引用的对象。

垃圾收集算法

确定了哪些对象是需要回收之后,就可以运用各种垃圾收集算法收集这些对象,例如直接回收内存,或者回收并移动整理内存。

主要包括:

  • 标记清除(Mark-Sweep)算法:首先标记出需要回收的对象,然后统一回收被标记的对象
  • 复制(Copying)算法:将可用内存分块,当一块内存用完后将存活对象复制到其他块,并统一回收不使用的块。Java中新生代对象一般使用该方法
  • 标记整理(Mark-Compact)算法:基本同标记清除,不同的是回收时是把可用对象进行移动,以避免内存碎片问题
  • 分代收集,将内存分区域,不同区域采用不同的算法,例如Java中的新生代及老年代

如上,Java Hotspot虚拟机实现中将堆内存分为3大区域,即新生代、老年代、永久代。新生代中又分了eden、survivor0及survivor1,采用复制算法;老年代则采用标记清除及标记整理;永久代存放加载的类,类似于代码段,但同样会发生GC。

垃圾收集器

垃圾收集算法在实现时会略有不同,不同的实现称为垃圾收集器。不同的垃圾收集器适用的范围还不一样,有些收集器仅能用于新生代,有些用于老年代,有些新生代老年代都可以被使用。垃圾收集器可通过JVM启动参数指定。

上图中展示了新生代(年轻代)和老年代可用的各种垃圾收集器,图中的连线表示两种收集器可以配合使用。

  • Serial收集器,单线程收集,复制算法
  • ParNew收集器,Serial收集器的多线程版本
  • Parallel Scavenge收集器,复制算法,吞吐量优先的收集器,更高效率地利用CPU时间,适合用于服务器程序
  • Serial Old收集器,单线程收集,标记整理算法
  • Parallel Old收集器,标记整理算法,Parallel Scavenge收集器的老年代版本
  • CMS(Concurrent Mark Sweep)收集器,标记清除算法,以获取最短停顿时间为目标的收集器
  • G1收集器,较新的收集器实现

JVM有些参数组合了各种收集器,例如:

  • UseConcMarkSweepGC:使用ParNew + CMS + Serial Old收集器
  • UseParallelGC,运行在server模式下的默认值,使用Parallel Scavenge + Serial Old 收集器

GC日志

生产服务器一般会配置GC日志,以在故障时能够分析问题所在,一般的应用可配置以下JVM参数:

-XX:+UseParallelGC -XX:+DisableExplicitGC -XX:+PrintGCDetails -XX:+PrintGCTimeStamps -Xloggc:./logs/gc.log 

输出日志类似:

1456772.057: [GC [PSYoungGen: 33824K->96K(33920K)] 53841K->20113K(102208K), 0.0025050 secs] [Times: user=0.00 sys=0.00, real=0.00 secs]
1456863.534: [GC [PSYoungGen: 33824K->96K(33920K)] 53841K->20113K(102208K), 0.0020050 secs] [Times: user=0.00 sys=0.00, real=0.00 secs]
1456962.061: [GC [PSYoungGen: 33824K->128K(33920K)] 53841K->20145K(102208K), 0.0014150 secs] [Times: user=0.01 sys=0.00, real=0.00 secs]
  • 1456772.057,自JVM启动后的时间值
  • GC表示本次进行的是一次minor GC,即年轻代中的GC
  • PSYoungGen垃圾收集器类型,这里是Parallel Scavenge
  • 33824K->96K(33920K),收集前后新生代大小,33920K为新生代总大小(eden+ 1 survivor)
  • 53841K->20113K(102208K),堆总大小及GC前后大小
  • 0.0025050 secs,GC时停顿时间

常见策略

JVM GC相关的有一些策略值得注意:

  • 对象优先在eden分配,当回收时(Eden区可用内存不够),将Eden和当前Survivor还存活着的对象一次性复制到另外一块Survivor,最后清理Eden和刚才用过的Survivor。这个过程称为一次MinorGC,每次MinorGC就会增加活着对象的年龄,当年龄超过某值(-XX:MaxTenuringThreashold)时,就会被转移到老年代(Tenured)。老年代发生GC时被称为FullGC
  • 每一次发生MinorGC而存活下来的对象其年龄都会加1,较老的对象会进入老年代
  • 当分配大对象(> PretenureSizeThreshold)时,其就会直接进入老年代
  • 当年轻代(Eden+Survivor)不足以容纳存活对象时,这些对象会被全部放入老年代(分配担保机制)

原文地址:http://codemacro.com/2015/08/10/java-gc-summary/
written byKevin Lynx posted athttp://codemacro.com

原文链接: http://codemacro.com/2015/08/10/java-gc-summary/

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