JVM 垃圾回收（三）垃圾回收器和 JDK版本更新有关垃圾回收机制内容

1. 串行

特点：

• 单线程
• 堆内存较小，适合个人电脑

2. 吞吐量优先

让单位时间内, STW的时间最短0.2 0.2 = 0.4 ,垃圾回收时间占比最低，这样就称吞吐量高。当进行垃圾回收的时候cpu占用会升高。

3. 响应时间优先

特点

• 多线程
• 堆内存较大，多核 cpu
• 尽可能让单次 STW 的时间最短 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 = 0.5

4. G1 （Garbage One）

定义： Garbage First

发展：

• 2004 论文发布
• 2009 JDK 6u14 体验
• 2012 JDK 7u4 官方支持
• 2017 JDK 9 默认 标志CMS算法被代替

适用场景

• 同时注重吞吐量（Throughput）和低延迟（Low latency），默认的暂停目标是 200 ms
• 超大堆内存，会将堆划分为多个大小相等的 Region
• 整体上是 标记+整理 算法，两个区域之间是 复制 算法

相关JVM参数

• -XX:+UseG1GC 启动G1，jdk9及以上版本为默认
• -XX:G1HeapRegionSize=size
• -XX:MaxGCPauseMillis=time

G1垃圾回收器的阶段

1. 新生代垃圾回收
   新生代->垃圾回收-> 晋升老年代
2. 新生代垃圾回收+并发标记
   在 Young GC 时会进行 GC Root 的初始标记
   老年代占用堆空间比例达到阈值时，进行并发标记（不会 STW），由下面的 JVM 参数决定 -XX:InitiatingHeap0ccupancyPercent=percent (默认45%)
3. 混合收集（优先回收垃圾最多的区域）
   对伊甸园区、新生代、老年代的垃圾进行回收，最终标记（Remark）会 STW
   拷贝存活（Evacuation）会 STW，G1会根据停止时间进行选择性（价值最高）的进行垃圾回收。使用参数 -XX:MaxGCPauseMillis=ms

5.minor GC 和 Full GC的区别

• SerialGC
  新生代内存不足发生的垃圾收集 - minor gc
  老年代内存不足发生的垃圾收集 - full gc
• ParallelGC
  新生代内存不足发生的垃圾收集 - minor gc
  老年代内存不足发生的垃圾收集 - full gc
• CMS
  新生代内存不足发生的垃圾收集 - minor gc
  老年代内存不足
• G1
  新生代内存不足发生的垃圾收集 - minor gc
  老年代内存不足

6. JDK 8u20 字符串去重

优点：节省大量内存
缺点：略微多占用了 cpu 时间，新生代回收时间略微增加

使用一个JVM参数 ： -XX:+UseStringDeduplication

实现逻辑：将所有新分配的字符串放入一个队列，当新生代回收时，G1并发检查是否有字符串重复，如果它们值一样，让它们引用同一个 char []

7. JDK 8u40 并发标记类卸载

所有对象都经过并发标记后，就能知道哪些类不再被使用，当一个类加载器的所有类都不再使用，则卸载它所加载的所有类 -XX:+ClassUnloadingWithConcurrentMark 默认启用

8. JDK 8u60 回收巨型对象

一个对象大于 region 的一半时，称之为巨型对象

• G1 不会对巨型对象进行拷贝
• 回收时被优先考虑
• G1 会跟踪老年代所有 incoming 引用，这样老年代 incoming 引用为0 的巨型对象就可以在新生代垃圾回收时处理掉

9. JDK 9 并发标记起始时间的调整

• 并发标记必须在堆空间占满前完成，否则退化为 FullGC
• JDK 9 之前需要使用 -XX:InitiatingHeapOccupancyPercent
• JDK 9 可以动态调整
  1. -XX:InitiatingHeapOccupancyPercent 用来设置初始值
  2. 进行数据采样并动态调整
  3. 总会添加一个安全的空档空间