说一说JVM的垃圾回收器

简介: 说一说JVM的垃圾回收器

串行:指的是垃圾回收器与用户线程交替进行,这意味着在垃圾回收器执行的时候用户线程需要暂停工作
并行:指的是垃圾回收器和用户线程同时执行,除了cms和G1之外其它垃圾回收器都是以串行的方式执行的


03897fe02de04efdbd15f2d6423adf3b.png

1.Serial收集器


Serial翻译为串行,也就是说它以串行的方式执行,它是单线程的收集器,只会使用一个线程进行垃圾回收工作

优点是简单高效,对于单个cpu环境来说,没有线程切换的开销,收集率高

它是client(客户端)模式下默认的垃圾回收器


76fb157ad91d4744915cb66768aab688.png


2.parnew收集器


它是serial收集器的多线程版本,是server模式下的虚拟机首选新生代收集器,除了性能原因外,主要原因是除了serial收集器,只有它能与cms收集器配合工作

默认开启的线程数量与cpu数量相同,可以与-xx:parallelGCThreads参数来设置线程数

e257db5c20cf425e9d9e41f500dd11b4.png


3 .parallel Scavenge收集器


与parnew一样是多线程收集器

其它收集器关注点是尽可能缩短垃圾回收时用户线程的停顿时间,而他的目标是达到一个可控制的吞吐量,它被称为吞吐量优先收集器,这里吞吐量值得是cpu用于运行用户代码的时间占总时间的比值

停顿时间越短就越适合需要与用户交互的应用程序,良好的响应速度能提升用户体验,而高吞吐量可以高效利用cpu时间,尽快完成任务缩短停顿时间是以牺牲吞吐量和新生代空间来换取的: 新生代空间变小,垃圾回收变得频繁,导致吞吐量下降。可以通过一个开关参数打开 GC 自适应的调节策略(GC Ergonomics),就不需要手动指定新生代的大小(-Xmn)、Eden 和 Survivor 区的比例、晋升老年代对象年龄等细节参数了。虚拟机会根据当前系统的运行情况收集性能监控信息,动态调整这些参数以提供最合适的停顿时间或者最大的吞吐量。


4.Serial Old


是serial收集器的老年代版本,也是给client模式下的虚拟机使用的,如果在server模式下,它有两大用途:


在jdk1.5以及之前的版本(parallel old诞生以前)中与parallel收集器搭配使用

作为cms收集器的后备预案,在并发收集发生Concurrent Mode Failure时使用


5.parallel old收集器


是parallel scavenge收集器的老年版本

在注重吞吐量以及cpu资源敏感的场合优先考虑parallel Scavenge 加parallel old收集器


3a896a712e9d4855b5c2d2d5e4d95ec9.png

6.cms


287f361a089a4b8291466f039ff2d936.png

Concurrent Mark Sweep,Mark Sweep指的是标记-清除算法

分为以下四个流程:


初始标记:仅仅标记一下GC root能直接相关的对象,速度快,需要停顿

并发标记:进行GC root Tracing的过程,它在整个回收过程中耗时最长,不需要停顿

重新标记:为了修正并发标记期间因用户程序继续运作而导致标记产生变动的那一部分对象的标记记录,需要停顿。

并发清除: 不需要停顿。

在整个过程中耗时最长的并发标记和并发清除过程中,收集器线程都可以与用户线程一起工作,不需要进行停顿。具有以下缺点:吞吐量低: 低停顿时间是以牺牲吞吐量为代价的,导致 CPU 利用率不够高。无法处理浮动垃圾,可能出现 Concurrent Mode Failure。浮动垃圾是指并发清除阶段由于用户线程继续运行而产生的垃圾,这部分垃圾只能到下一次 GC 时才能进行回收。由于浮动垃圾的存在,因此需要预留出一部分内存,意味着 CMS 收集不能像其它收集器那样等待老年代快满的时候再回收。如果预留的内存不够存放浮动垃圾,就会出现 Concurrent Mode Failure,这时虚拟机将临时启用 Serial Old 来替代 CMS。标记 - 清除算法导致的空间碎片,往往出现老年代空间剩余,但无法找到足够大连续空间来分配当前对象,不得不提前触发一次 Full GC。


7. G1 收集器


G1(Garbage-First),它是一款面向服务端应用的垃圾收集器,在多 CPU 和大内存的场景下有很好的性能。HotSpot 开发团队赋予它的使命是未来可以替换掉 CMS 收集器。堆被分为新生代和老年代,其它收集器进行收集的范围都是整个新生代或者老年代,而 G1 可以直接对新生代和老年代一起回收。


G1 把堆划分成多个大小相等的独立区域(Region),新生代和老年代不再物理隔离


通过引入 Region 的概念,从而将原来的一整块内存空间划分成多个的小空间,使得每个小空间可以单独进行垃圾回收。这种划分方法带来了很大的灵活性,使得可预测的停顿时间模型成为可能。通过记录每个 Region 垃圾回收时间以及回收所获得的空间(这两个值是通过过去回收的经验获得),并维护一个优先列表,每次根据允许的收集时间,优先回收价值最大的 Region。每个 Region 都有一个 Remembered Set,用来记录该 Region 对象的引用对象所在的 Region。通过使用 Remembered Set,在做可达性分析的时候就可以避免全堆扫描。


如果不计算维护 Remembered Set 的操作,G1 收集器的运作大致可划分为以下几个步骤:初始标记并发标记最终标记: 为了修正在并发标记期间因用户程序继续运作而导致标记产生变动的那一部分标记记录,虚拟机将这段时间对象变化记录在线程的 Remembered Set Logs 里面,最终标记阶段需要把 Remembered Set Logs 的数据合并到 Remembered Set 中。这阶段需要停顿线程,但是可并行执行。筛选回收: 首先对各个 Region 中的回收价值和成本进行排序,根据用户所期望的 GC 停顿时间来制定回收计划。此阶段其实也可以做到与用户程序一起并发执行,但是因为只回收一部分 Region,时间是用户可控制的,而且停顿用户线程将大幅度提高收集效率。具备如下特点:空间整合: 整体来看是基于“标记 - 整理”算法实现的收集器,从局部(两个 Region 之间)上来看是基于“复制”算法实现的,这意味着运行期间不会产生内存空间碎片。可预测的停顿: 能让使用者明确指定在一个长度为 M 毫秒的时间片段内,消耗在 GC 上的时间不得超过 N 毫秒。

相关文章
|
4月前
|
存储 算法 Oracle
极致八股文之JVM垃圾回收器G1&ZGC详解
本文作者分享了一些垃圾回收器的执行过程,希望给大家参考。
|
1月前
|
监控 算法 Java
Java虚拟机(JVM)的垃圾回收机制深度解析####
本文深入探讨了Java虚拟机(JVM)的垃圾回收机制,旨在揭示其背后的工作原理与优化策略。我们将从垃圾回收的基本概念入手,逐步剖析标记-清除、复制算法、标记-整理等主流垃圾回收算法的原理与实现细节。通过对比不同算法的优缺点及适用场景,为开发者提供优化Java应用性能与内存管理的实践指南。 ####
|
26天前
|
监控 算法 Java
Java虚拟机(JVM)垃圾回收机制深度剖析与优化策略####
本文作为一篇技术性文章,深入探讨了Java虚拟机(JVM)中垃圾回收的工作原理,详细分析了标记-清除、复制算法、标记-压缩及分代收集等主流垃圾回收算法的特点和适用场景。通过实际案例,展示了不同GC(Garbage Collector)算法在应用中的表现差异,并针对大型应用提出了一系列优化策略,包括选择合适的GC算法、调整堆内存大小、并行与并发GC调优等,旨在帮助开发者更好地理解和优化Java应用的性能。 ####
32 0
|
3天前
|
算法 网络协议 Java
【JVM】——GC垃圾回收机制(图解通俗易懂)
GC垃圾回收,标识出垃圾(计数机制、可达性分析)内存释放机制(标记清除、复制算法、标记整理、分代回收)
|
25天前
|
存储 监控 算法
Java虚拟机(JVM)垃圾回收机制深度解析与优化策略####
本文旨在深入探讨Java虚拟机(JVM)的垃圾回收机制,揭示其工作原理、常见算法及参数调优方法。通过剖析垃圾回收的生命周期、内存区域划分以及GC日志分析,为开发者提供一套实用的JVM垃圾回收优化指南,助力提升Java应用的性能与稳定性。 ####
|
29天前
|
机器学习/深度学习 监控 算法
Java虚拟机(JVM)的垃圾回收机制深度剖析####
本文深入探讨Java虚拟机(JVM)的垃圾回收机制,揭示其工作原理、常见算法、性能调优策略及未来趋势。通过实例解析,为开发者提供优化Java应用性能的思路与方法。 ####
47 1
|
1月前
|
监控 算法 Java
Java虚拟机垃圾回收机制深度剖析与优化策略####
【10月更文挑战第21天】 本文旨在深入探讨Java虚拟机(JVM)中的垃圾回收机制,揭示其工作原理、常见算法及参数调优技巧。通过案例分析,展示如何根据应用特性调整GC策略,以提升Java应用的性能和稳定性,为开发者提供实战中的优化指南。 ####
42 5
|
1月前
|
存储 算法 安全
JVM常见面试题(四):垃圾回收
堆区域划分,对象什么时候可以被垃圾器回收,如何定位垃圾——引用计数法、可达性分析算法,JVM垃圾回收算法——标记清除算法、标记整理算法、复制算法、分代回收算法;JVM垃圾回收器——串行、并行、CMS垃圾回收器、G1垃圾回收器;强引用、软引用、弱引用、虚引用
|
1月前
|
存储 算法 Java
JVM进阶调优系列(10)敢向stop the world喊卡的G1垃圾回收器 | 有必要讲透
本文详细介绍了G1垃圾回收器的背景、核心原理及其回收过程。G1,即Garbage First,旨在通过将堆内存划分为多个Region来实现低延时的垃圾回收,每个Region可以根据其垃圾回收的价值被优先回收。文章还探讨了G1的Young GC、Mixed GC以及Full GC的具体流程,并列出了G1回收器的核心参数配置,帮助读者更好地理解和优化G1的使用。
|
1月前
|
监控 Java 测试技术
Elasticsearch集群JVM调优垃圾回收器的选择
Elasticsearch集群JVM调优垃圾回收器的选择
55 1