一.垃圾收集器：
1.串行回收器
1.1, 新生代串行回收器
(1)特点:
–它仅仅使用单线程进行垃圾回收
–它是独占式的垃圾回收
–进行垃圾回收时, Java应用程序中的线程都需要暂停(Stop-The-World)
–使用复制算法
–适合CPU等硬件不是很好的场合
(2)设置参数:
-XX:+UseSerialGC 指定新生使用新生代串行收集器和老年代串行收集器, 当以client模式运行时, 它是默认的垃圾收集器
1.2, 老年代串行回收器
(1)特点:
–同新生代串行回收器一样, 单线程, 独占式的垃圾回收器
–通常老年代垃圾回收比新生代回收要更长时间, 所以可能会使应用程序停顿较长时间
(2)设置参数:
-XX:+UseSerialGC 新生代, 老年代都使用串行回收器
-XX:+UseParNeGC 新生代使用ParNew回收器, 老年代使用串行回收器
-XX:+UseParallelGC 新生代使用ParallelGC回收器, 老年代使用串行回收器
2, 并行回收器
2.1, 新生代ParNew回收器
(1)特点:
–将串行回收多线程化,
–使用复制算法
–垃圾回收时, 应用程序仍会暂停, 只不过由于是多线程回收, 在多核CPU上，回收效率会高于串行回收器, 反之在单核CPU， 效率会不如串行回收器
(2)设置参数:
-XX:+UseParNewGC 新生代使用ParNew回收器, 老年代使用串行回收器
-XX:+UseConcMarkSweepGC 新生代使用ParNew回收器, 老年代使用CMS回收器
-XX:ParallelGCThreads=n 指回ParNew回收器工作时的线程数量, cpu核数小时8时, 其值等于cpu数量, 高于8时,可以使用公式(3+((5*CPU_count)/8))
2.2, 新生代ParallelGC回收器
(1)特点:
–同ParNew回收器一样， 不同的地方在于，它非常关注系统的吞吐量(通过参数控制)
–使用复制算法
–支持自适应的GC调节策略
(2)设置参数:
-XX:+UseParallelGC 新生代用ParallelGC回收器, 老年代使用串行回收器
-XX:+UseParallelOldGC 新生代用ParallelGC回收器, 老年代使用ParallelOldGC回收器系统吞吐量的控制:
-XX:MaxGCPauseMillis=n(单位ms) 设置垃圾回收的最大停顿时间,
-XX:GCTimeRatio=n(n在0-100之间) 设置吞吐量的大小, 假设值为n, 那系统将花费不超过1/(n+1)的时间用于垃圾回收
-XX:+UseAdaptiveSizePolicy 打开自适应GC策略, 在这种模式下, 新生代的大小, eden,survivior的比例, 晋升老年代的对象年龄等参数会被自动调整,以达到堆大小, 吞吐量, 停顿时间之间的平衡点
2.3, 老年代ParallelOldGC回收器
(1)特点:
–同新生代的ParallelGC回收器一样, 是属于老年代的关注吞吐量的多线程并发回收器
–使用标记压缩算法,
(2)设置参数:
-XX:+UseParallelOldGC 新生代用ParallelGC回收器, 老年代使用ParallelOldGC回收器, 是非常关注系统吞吐量的回收器组合, 适合用于对吞吐量要求较高的系统
-XX:ParallelGCThreads=n 指回ParNew回收器工作时的线程数量, cpu核数小时8时, 其值等于cpu数量, 高于8时, 可以使用公式(3+((5*CPU_count)/8))
3.CMS回收器(Concurrent Mark Sweep，并发标记清除)
3.1, 老年代的并发回收器
(1)特点:
–是并发回收, 非独占式的回收器, 大部分时候应用程序不会停止运行
–针对年老代的回收器,
–使用并发标记清除算法, 因此回收后会有内存碎片, 可以使参数设置进行内存碎片的压缩整理
–与ParallelGC和ParallelOldGC不同, CMS主要关注系统停顿时间
(2)CMS主要步骤:
1. 初始标记
2. 并发标记
3. 预清理
4. 重新标记
5. 并发清理
6. 并发重置
–>注:初始标记与理新标记是独占系统资源的，不能与用户线程一起执行，而其它阶段则可以与用户线程一起执行
(3)设置参数:
-XX:-CMSPrecleaningEnabled 关闭预清理, 不进行预清理, 默认在并发标记后, 会有一个预清理的操作，可减少停顿时间
-XX:+UseConcMarkSweepGC 老年代使用CMS回收器, 新生代使用ParNew回收器
-XX:ConcGCThreads=n 设置并发线程数量,
-XX:ParallelCMSThreads=n 同上, 设置并发线程数量,
-XX:CMSInitiatingOccupancyFraction=n 指定老年代回收阀值, 即当老年代内存使用率达到这个值时, 会执行一次CMS回收，默认值为68, 设置技巧: (Xmx-Xmn)*(100-CMSInitiatingOccupancyFraction)/100)>=Xmn
-XX:+UseCMSCompactAtFullCollection 开启内存碎片的整理, 即当CMS垃圾回收完成后, 进行一次内存碎片整理, 要注意内存碎片的整理并不是并发进行的, 因此可能会引起程序停顿
-XX:CMSFullGCsBeforeCompation=n 用于指定进行多少次CMS回收后， 再进行一次内存压缩
-XX:+CMSParallelRemarkEnabled 在使用UseParNewGC 的情况下, 尽量减少 mark 的时间
-XX:+UseCMSInitiatingOccupancyOnly 表示只有达到阀值时才进行CMS回收
3.2, Class的回收(永久区的回收)
设置参数:
-XX:+CMSClassUnloadingEnabled 开启回收Perm区的内存, 默认情况下, 是需要触发一次FullGC
-XX:CMSInitiatingPermOccupancyFraction=n 当永久区占用率达到这个n值时，启动CMS回收, 需上一个参数开启的情况下使用
- G1回收器(jdk1.7后全新的回收器, 用于取代CMS)
(1)特点:
–独特的垃圾回收策略, 属于分代垃圾回收器,
–使用分区算法, 不要求eden, 年轻代或老年代的空间都连续
–并行性: 回收期间, 可由多个线程同时工作, 有效利用多核cpu资源
–并发性: 与应用程序可交替执行, 部分工作可以和应用程序同时执行，
–分代GC: 分代收集器, 同时兼顾年轻代和老年代
–空间整理: 回收过程中, 会进行适当对象移动, 减少空间碎片
–可预见性: G1可选取部分区域进行回收, 可以缩小回收范围, 减少全局停顿
(2)G1的收集过程
- 新生代GC:
- 并发标记周期:
–初始标记新生代GC(此时是并行, 应用程序会暂停止)–>根区域扫描–>并发标记–>重新标记(此时是并行, 应用程序会暂停止)–>独占清理(此时应用程序会暂停止)–>并发清理
- 混合回收:
–这个阶段即会执行正常的年轻代gc, 也会选取一些被标记的老年代区域进行回收, 同时处理新生代和年老轻
- 若需要, 会进行FullGC:
–混合GC时发生空间不足
–在新生代GC时, survivor区和老年代无法容纳幸存对象时,
–以上两者都会导致一次FullGC产生
(3)设置参数:
-XX:+UseG1GC 打开G1收集器开关，
-XX:MaxGCPauseMillis=n 指定目标的最大停顿时间，任何一次停顿时间超过这个值, G1就会尝试调整新生代和老年代的比例, 调整堆大小, 调整晋升年龄
-XX:ParallelGCThreads=n 用于设置并行回收时, GC的工作线程数量
-XX:InitiatingHeapOccpancyPercent=n 指定整个堆的使用率达到多少时, 执行一次并发标记周期, 默认45， 过大会导致并发标记周期迟迟不能启动, 增加FullGC的可能, 过小会导致GC频繁, 会导致应用程序性能有所下降
5.其他GC相关的设置
5.1, System.gc()
(1)禁用System.gc()
-XX:+DisableExplicitGC 禁止程序中调用System.gc()， 加了此参数, 程序若有调用, 返回的空函数调用
System.gc()的调用, 会使用FullGC的方式回收整个堆而会忽略CMS或G1等相关回收器
(２)System.gc()使用并发回收
-XX:+ExplicitGCCinvokesConcurrent 使用并发方式处理显示的gc, 即开启后, System.gc()这种显示GC才会并发的回收, (CMS, G1)
5.2, 并行GC前额外触发的新生代GC
(1)使用并行回收器(UseParallelGC或者UseParallelOldGC)时, 会额外先触发一个新生代GC, 目的是尽可能减少停顿时间
(2)若不需要这种特性, 可以使用以下参数去除
-XX:-ScavengeBeforeFullGC 即去除在FullGC之前的那次新生代GC, 原本默认值为true
5.3, 对象何时进入老年代
(1)当对象首次创建时, 会放在新生代的eden区, 若没有GC的介入，会一直在eden区, GC后，是可能进入survivor区或者年老代
(2)当对象年龄达到一定的大小 ,就会离开年轻代， 进入老年代， 对象进入老年代的事件称为晋升, 而对象的年龄是由GC的次数决定的, 每一次GC，若对象没有被回收, 则对象的年龄就会加1, 可以使用以下参数来控制新生代对象的最大年龄：
-XX:MaxTenuringThreshold=n 假设值为n ， 则新生代的对象最多经历n次GC， 就能晋升到老年代, 但这个必不是晋升的必要条件
-XX:TargetSurvivorRatio=n 用于设置Survivor区的目标使用率，即当survivor区GC后使用率超过这个值, 就可能会使用较小的年龄作为晋升年龄
(3)除年龄外, 对象体积也会影响对象的晋升的, 若对象体积太大, 新生代无法容纳这个对象, 则这个对象可能就会直接晋升至老年代, 可通过以下参数使用对象直接晋升至老年代的阈值, 单位是byte
-XX:PretenureSizeThreshold 即对象的大小大于此值, 就会绕过新生代, 直接在老年代分配, 此参数只对串行回收器以及ParNew回收有效, 而对ParallelGC回收器无效.
5.4, 在TLAB上分配对象(Thread Local Allocation Buffer, 线程本地分配缓存)
(1)TLAB: TLAB是一个线程专用的内存分配区域, 虚拟机为线程分配空间, 针对于体积不大的对象, 会优先使用TLAB, 这个可以加速对象的分配, TLAB是默认开启的, 若要关闭可以使用以下参数关闭
-XX:-UseTLAB 关闭TLAB
-XX:+UseTLAB 开启TLAB, 默认也是开启的
-XX:+PrintTLAB 观察TALB的使用情况
-XX:TLABRefillWasteFraction=n 设置一个比率n， 而refill_waste的值就是(TLAB_SIZE/n), 即TLAB空间较小， 大对象无法分配在TLAB，所以会直接分配到堆上，TLAB较小也很容易装满, 因此当TLAB的空间不够分配一个新对象, 就会考虑废弃当前TLAB空间还是直接分配到堆上, 就会使用此参数进行判断, 小于refill_waste就允许废弃, 而新建TLAB来分配对象，而大于refill_waste就直接在堆上分配, 默认是64
-XX:+ResizeTLAB 开启TLAB自动调整大小, 默认是开启的, 若要关闭把+号换成-号即可
-XX:TLABSize=n 设置一个TLAB的大小, 前提先关闭TLAB的自动调整
二 .jvm垃圾收集算法：
java虚拟机JVM垃圾收集算法有四种：标记-清除算法、复制算法、标记-整理算法以及分代收集算法。
1、标记-清除算法
这是JVM最基础的垃圾收集算法。如下图：
该算法分为两个阶段：“标记”和“清除”。首先标记处所有需要回收的对象，然后统一清除被标记的对象。
该算法，标记和清除两个阶段的效率不高。此外，回收后会产生大量的不连续的内存碎片，进一步会导致垃圾回收次数的增加。
2、复制算法
为了解决标记-清除算法的效率问题，出现了复制算法，如下图：
该算法的思想是将可用内存按容量划分为大小相等的两块，每次只使用其中的一块。当这块的内存用完了，则将还存活的对象复制到另外一块内存上去，然后再把刚使用过的内存空间一次清理掉。从而达到了每次垃圾回收时只是针对其中一块，避免了产生内存碎片等情况。
该算法的代价是只是使用了其中一本的内存，代价有点高。
随着研究的不断发现，商业虚拟机在该算法中不断进行优化尝试。比如在HotSpot虚拟机中，新生代中Eden和Survivor的大小比例为8：:1，因为新生代的对象需要回收的概率大（对象的生命周期短，存活率低），所以内存的可用率达到了90%（新生代分为：Eden和两块Survivor）。每次都是把Eden和Survivor中存活的对象拷贝到另一块Survivor中，然后清理掉Eden和Survivor空间。
3、标记-整理算法
当复制收集算法面对的回收对象为存活率较高的情况时，要执行较多的复制操作，效率会变低。为了提高这些对象垃圾回收效率，充分利用可用内存，标记-整理算法出现了。如下图：
该算法集成了标记-清除和复制收集算法的优点。第一个阶段仍是进行标记，第二个阶段是把所有存活的对象都向一端移动，按顺序排放，然后直接清理掉端边界意外的内存。该算法避免了标记-清除的内存碎片问题以及复制算法的空间问题。该算法适合于老年代对象的回收。
4、分代收集
这是目前大多数虚拟机采用的垃圾回收算法。基于对象的生命周期划分为新生代、老年代以及持久代。比如新生代就采用复制收集算法，而老年代就采用标记-清除或者标记-整理算法。如下图：
对于分代收集，虚拟机需要区分对象的分配年代，是放在新生代还是否放在老年代？。解决的办法是：jvm为每个对象定义了一个对象年龄计数器。如果对象在Eden出生并且经过第一次新生代GC（Minor GC）后仍然存活并且能被Survivor容纳，则该对象将被移动到另一块Survivor空间，并将对象年龄计数器加1。对象在Survivor区中每经历过一次Minor GC，年龄计数器就加1，当它的年龄达到设定的阈值（默认是15）时，则被移动到老年代中。阈值的设置通过参数-XX：MaxTenuringThreshold设置。
当然，并不是一定达到阈值才被移动到老年代，为了适应复杂的情况，动态的判定对象年龄，虚拟机规定：如果Survivor空间中相同年龄的所有对象大小的总和大于Survivor空间的一半，对象的年龄大于或者等于该年龄的对象就可以直接进入老年代，不必等到达到设定的阈值。
