Java虚拟机调优（六）-分代垃圾回收详述2

怼烎@ 2022-12-14 13:56 197阅读 0赞

**背景**：

java虚拟机的东西，一直想分享下，弄了半天，太过理论了，也写不出太多特别的东西，看已经有朋友分享的很好了，还整理成了一个系统，就转载下，希望对朋友们有用，欢迎关注老王公众号【软件老王】，关注不迷路。

--------------------

## 分代垃圾回收流程示意 ##

![img][]

![img][img 1]

![img][img 2]

![img][img 3]

## 选择合适的垃圾收集算法 ##

**串行收集器**

![img][img 4]

用单线程处理所有垃圾回收工作，因为无需多线程交互，所以效率比较高。但是，也无法使用多处理器的优势，所以此收集器适合单处理器机器。当然，此收集器也可以用在小数据量（100M左右）情况下的多处理器机器上。可以使用-XX:+UseSerialGC打开。

**并行收集器**

![img][img 5]

对年轻代进行并行垃圾回收，因此可以减少垃圾回收时间。一般在多线程多处理器机器上使用。使用-XX:+UseParallelGC.打开。并行收集器在J2SE5.0第六6更新上引入，在Java SE6.0中进行了增强–可以对年老代进行并行收集。如果年老代不使用并发收集的话，默认是使用单线程进行垃圾回收，因此会制约扩展能力。使用-XX:+UseParallelOldGC打开。

使用-XX:ParallelGCThreads=设置并行垃圾回收的线程数。此值可以设置与机器处理器数量相等。

此收集器可以进行如下配置：

> 最大垃圾回收暂停:指定垃圾回收时的最长暂停时间，通过-XX:MaxGCPauseMillis=指定。为毫秒.如果指定了此值的话，堆大小和垃圾回收相关参数会进行调整以达到指定值。设定此值可能会减少应用的吞吐量。
> 
> 吞吐量:吞吐量为垃圾回收时间与非垃圾回收时间的比值，通过-XX:GCTimeRatio=来设定，公式为1/（1+N）。例如，-XX:GCTimeRatio=19时，表示5%的时间用于垃圾回收。默认情况为99，即1%的时间用于垃圾回收。

**并发收集器**

可以保证大部分工作都并发进行（应用不停止），垃圾回收只暂停很少的时间，此收集器适合对响应时间要求比较高的中、大规模应用。使用-XX:+UseConcMarkSweepGC打开。

![img][img 6]

并发收集器主要减少年老代的暂停时间，他在应用不停止的情况下使用独立的垃圾回收线程，跟踪可达对象。在每个年老代垃圾回收周期中，在收集初期并发收集器 会对整个应用进行简短的暂停，在收集中还会再暂停一次。第二次暂停会比第一次稍长，在此过程中多个线程同时进行垃圾回收工作。

并发收集器使用处理器换来短暂的停顿时间。在一个N个处理器的系统上，并发收集部分使用K/N个可用处理器进行回收，一般情况下1<=K<=N/4。

在只有一个处理器的主机上使用并发收集器，设置为incremental mode模式也可获得较短的停顿时间。

**浮动垃圾**：由于在应用运行的同时进行垃圾回收，所以有些垃圾可能在垃圾回收进行完成时产生，这样就造成了“Floating Garbage”，这些垃圾需要在下次垃圾回收周期时才能回收掉。所以，并发收集器一般需要20%的预留空间用于这些浮动垃圾。

**Concurrent Mode Failure**：并发收集器在应用运行时进行收集，所以需要保证堆在垃圾回收的这段时间有足够的空间供程序使用，否则，垃圾回收还未完成，堆空间先满了。这种情况下将会发生“并发模式失败”，此时整个应用将会暂停，进行垃圾回收。

**启动并发收集器**：因为并发收集在应用运行时进行收集，所以必须保证收集完成之前有足够的内存空间供程序使用，否则会出现“Concurrent Mode Failure”。通过设置-XX:CMSInitiatingOccupancyFraction=指定还有多少剩余堆时开始执行并发收集

## 小结 ##

**串行处理器：**

–适用情况：数据量比较小（100M左右）；单处理器下并且对响应时间无要求的应用。  
–缺点：只能用于小型应用

**并行处理器：**

–适用情况：“对吞吐量有高要求”，多CPU、对应用响应时间无要求的中、大型应用。举例：后台处理、科学计算。  
–缺点：垃圾收集过程中应用响应时间可能加长

**并发处理器：**

–适用情况：“对响应时间有高要求”，多CPU、对应用响应时间有较高要求的中、大型应用。举例：Web服务器/应用服务器、电信交换、集成开发环境。

--------------------

**更多知识请关注公众号：「软件老王」**，关注不迷路，软件老王和他的IT朋友们，分享一些他们的技术见解和生活故事。

![在这里插入图片描述][20200918154804757.jpg_pic_center]

[img]: /images/20221123/125d9c965411411893159fbca15c7d5b.png
[img 1]: /images/20221123/8ae4d9ac3fea4668919e97ab14003cf6.png
[img 2]: /images/20221123/5540fcadec214d55a510661e27f98616.png
[img 3]: /images/20221123/c4385fd1f84e489db025acca5ed318b6.png
[img 4]: /images/20221123/fb9415416b82401099018b8204baae1d.png
[img 5]: /images/20221123/72261ab8c4874d51871053cfbe0a6a90.png
[img 6]: /images/20221123/096e7d0816664b4ead2b9b988ab5486b.png
[20200918154804757.jpg_pic_center]: /images/20221123/2e16d1867d7e41b19029205fe2f5f99c.png