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Java垃圾回收（GC）机制笔记

分类: 文章 • 2024-03-21 22:14:10

JVM虚拟机
一、 GC的基础知识

  1. 什么是垃圾？
    C++ new delete
    JAVA new ?
    自动类型回收，编程上简单，系统不容易出错，手动释放内存，容易出现两种类型的问题：
    （1） 忘记回收
    （2） 多次回收
  2. 如何定位垃圾
    （1） 引用计数（count）
    （2） 根可达算法
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  3. GC Algorithms（垃圾回收的算法）
    （1） Make-Sweep（标记清除）：位置不连续，产生碎片。
    （2） Copying（拷贝）：没有碎片，浪费内存。
    （3） Make-Compact（标记压缩）：没有碎片，效率低。
  4. JVM内存分代模型（用于分代垃圾回收算法）
    Java垃圾回收（GC）机制笔记
    （1）部分垃圾回收使用的模型。
    （2）新生代+老年代+（永久代1.7）/元数据区（1.8）Metaspace
    1、永久代 元数据-Class
    2、永久代必须指定大小限制，元数据可以设置也可以不设置，无上限（受限物理内存）。
    3、字符串常量 1.7-永久代，1.8-堆。
    4、MethodArea逻辑概念，永久代，元数据。
    （3）新生代 = eden+2个survivor区
    1、YGC回收之后，大多数对象会被回收，活着的被copy进入s0区
    2、再次YGC后，活着的对象eden + s0 ->s1
    3、再次YGC后，eden+s1->s0
    4、年龄足够->老年代
    5、s区装不下->老年代
    （4）老年代
    1、顽固分子
    2、老年代满了 FGC（FULL GC）
    （5）GC Tuning（Generation） 内存调优
    1、尽量减少FGC
    2、MinorGC = YGC
    3、MajorGC = FGC

5.常见的垃圾回收器
Java垃圾回收（GC）机制笔记
（1）Serial 年轻代 串行回收
（2）PS 年轻代 并行回收
（3）ParNew 年轻代 配合CMS回收
（4）SerialOld 老年代 串行回收
（5）ParallelOld 老年代 并行回收
（6）ConcurrentMarkSweep 老年代 并发的，垃圾回收和应用程序同时运行，降低STW时间（200ms）
（7）G1（10ms）
（8）ZGC（1ms）PK C++
（9）Shenandoah
（10）Epsilon
1、垃圾回收器的发展路线，是随着内存越来越大的过程而演进
2、从分代算法演变成不分代算法
Serial算法 几十兆
Parallel算法 几个G
CMS 几十个G，承上启下，开始并发回收
采用的算法：三色标记算法-错标-增量更新-Remark +写屏障
G1上百G内存，逻辑上分代，物理不分代
采用的算法：三色标记算法+SATB +写屏障
ZGC -Shenandoah-4T，逻辑物理都不分
采用的算法：ZGC ColoredPointers（颜色指针，着色指针）+读屏障。Shenandoah ColoredPointers（颜色指针，着色指针）+写屏障。
Epsilon 啥也不干（调试，确认不用GC参与就能干完活）
3、JDK诞生Serial，提高效率诞生了PS，为了配合CMS，诞生了ParNew（加强PS），CMS是1.4版本后期引入。CMS是里程碑式的GC，它开启了并发回收的过程，但是CMS的毛病较多，因此目前没有任何一个JDK版本的默认是CMS并发垃圾回收，是因为无法忍受STW。
4、JVM调优主要是这6个常见垃圾回收器组合：
注：调优主要是调吞吐量，或者调响应时间（STW时间）。
（1）Serial+ SerialOld
（2）ParallelScavenge +ParallelOld（JAVA1.8默认垃圾回收可以叫PS+ PO 又称ParallelGC）
（3）ParNew+CMS
5、物理分区，逻辑上分代的垃圾回收器G1

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二、 调优前的基础概念：
1.吞吐量：用户代码执行时间/（用户代码执行时间+垃圾回收时间）
2.响应时间：STW时间越短，响应时间越好。
所谓调优，首先确定，追求啥，吞吐量优先，还是响应时间优先？还是在满足一定的响应时间的情况下，要求达到多大的吞吐量…
问题：
科学计算，吞吐量，数据挖掘，thrput。吞吐量优先的一般：（PS+PO）
响应时间：网站GUI API（1.8G）
什么是调优？

  1. 根据需求进行JVM规划和预调优
  2. 优化运行JVM运行环境（慢，卡顿）
  3. 解决JVM运行过程中出现的各种问题（OOM）
    JVM调优第一步，了解JVM常用命令行参数
    （1）JVM的命令行参数参考：
    https://docs.oracle.com/javase/8/docs/technotes/tools/unix/java.html
    （2）JVM命令参数分类
    标准：-开头，所有的hotSpot都支持（显示当前JDK默认的GC
    java -XX:+PrintCommandLineFlags -version ）
    非标准：-X开头，特定版本hotSpot支持特定命令
    不稳定：-xx开头，下个版本可能取消
    java -version
    java -x
    java -XX:+PrintFlagsWithComments //只有debug版本能用

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