「作者推荐」【JVM性能优化】对象内存分配之虚拟机参数调优分析
## 内容简介
> 本文主要针对于综合层面上进行分析JVM优化方案总结和列举调优参数计划。主要包含:
- **调优之逃逸分析(栈上分配)**
- **调优之线程局部缓存(TLAB)**
- **调优之G1回收器**
## 栈上分配与逃逸分析
> **-XX:+DoEscapeAnalysis**
### 逃逸分析(Escape Analysis)
**逃逸分析的基本行为就是分析对象动态作用域:当一个对象在方法中被定义后,它可能被外部方法所引用,称为方法逃逸。**
方法逃逸的几种方式如下:
```java
public class EscapeTest {
public static Object obj;
// 给全局变量赋值,发生逃逸
public void globalVariableEscape() {
obj = new Object();
}
// 方法返回值,发生逃逸
public Object methodEscape() {
return new Object();
}
// 实例引用发生逃逸
public void instanceEscape() {
test(this);
}
}
```
### 栈上分配
> **栈上分配是Java虚拟机提供的一种优化技术**
#### 基本思想
> "**对于那些线程私有的对象(指的是不可能被其他线程访问的对象),可以将它们直接分配在栈上,而不是分配在堆上**"。
> **分配在栈上的好处:可以在函数调用结束后自行销毁,而不需要垃圾回收器的介入,减轻GC压力,从而提升系统的性能**。
#### 使用场景
##### 线程私有对象
- **受虚拟机栈空间的约束,适用小对象,大对象无法触发虚拟机栈上分配。**
- **线程私有变量,大对象虚拟机会分配到TLAB中,TLAB(Thread Local Allocation Buffer)**
- **在栈上分配该对象的内存,当栈帧从Java虚拟机栈中弹出,就自动销毁这个对象。减小垃圾回收器压力。**
## 虚拟机内存逻辑图
![](https://oscimg.oschina.net/oscnet/up-d2a299d00abce7098d30f63eb9b94f79834.png)
### JVM内存分配源码:
new关键字直接进行分配内存机制,源码如下:
```java
CASE(_new): {
u2 index = Bytes::get_Java_u2(pc+1);
ConstantPool* constants = istate->method()->constants();
// 如果目标Java类已经解析
if (!constants->tag_at(index).is_unresolved_klass()) {
// Make sure klass is initialized and doesn't have a finalizer
Klass* entry = constants->slot_at(index).get_klass();
assert(entry->is_klass(), "Should be resolved klass");
Klass* k_entry = (Klass*) entry;
assert(k_entry->oop_is_instance(), "Should be InstanceKlass");
InstanceKlass* ik = (InstanceKlass*) k_entry;
// 如果符合快速分配场景
if ( ik->is_initialized() && ik->can_be_fastpath_allocated() ) {
size_t obj_size = ik->size_helper();
oop result = NULL;
// If the TLAB isn't pre-zeroed then we'll have to do it
bool need_zero = !ZeroTLAB;
if (UseTLAB) {
result = (oop) THREAD->tlab().allocate(obj_size);
}
// 如果TLAB分配失败,就在Eden区分配
if (result == NULL) {
need_zero = true;
// Try allocate in shared eden
retry:
// 指针碰撞分配
HeapWord* compare_to = *Universe::heap()->top_addr();
HeapWord* new_top = compare_to + obj_size;
if (new_top <= *Universe::heap()->end_addr()) {
if (Atomic::cmpxchg_ptr(new_top, Universe::heap()->top_addr(), compare_to) != compare_to) {
goto retry;
}
result = (oop) compare_to;
}
}
if (result != NULL) {
// Initialize object (if nonzero size and need) and then the header
// TLAB区清零
if (need_zero ) {
HeapWord* to_zero = (HeapWord*) result + sizeof(oopDesc) / oopSize;
obj_size -= sizeof(oopDesc) / oopSize;
if (obj_size > 0 ) {
memset(to_zero, 0, obj_size * HeapWordSize);
}
}
if (UseBiasedLocking) {
result->set_mark(ik->prototype_header());
} else {
result->set_mark(markOopDesc::prototype());
}
result->set_klass_gap(0);
result->set_klass(k_entry);
// 将对象地址压入操作数栈栈顶
SET_STACK_OBJECT(result, 0);
// 更新程序计数器PC,取下一条字节码指令,继续处理
UPDATE_PC_AND_TOS_AND_CONTINUE(3, 1);
}
}
}
// Slow case allocation
// 慢分配
CALL_VM(InterpreterRuntime::_new(THREAD, METHOD->constants(), index),
handle_exception);
SET_STACK_OBJECT(THREAD->vm_result(), 0);
THREAD->set_vm_result(NULL);
UPDATE_PC_AND_TOS_AND_CONTINUE(3, 1);
}
```
### 代码总体逻辑
> **JVM再分配内存时,总是优先使用快分配策略,当快分配失败时,才会启用慢分配策略**。
1. 如果Java类没有被解析过,直接进入慢分配逻辑。
2. 快速分配策略,**如果没有开启栈上分配或者不符合条件则会进行TLAB分配。**
3. **快速分配策略,如果TLAB分配失败,则尝试Eden区分配。**
4. **如果Eden区分配失败,则进入慢分配策略。**
5. **如果对象满足直接进入老年代的条件,那就直接进入老年代分配。**
6. **快速分配,对于热点代码,如果开启逃逸分析,JVM自会执行栈上分配或者标量替换等优化方案**。
## 在某些场景使用栈上分配
### 设置JVM运行参数:
>-Xmx10m -Xms10m -XX:+DoEscapeAnalysis -XX:-UseTLAB -XX:+PrintGC
### 开启逃逸模式,关闭TLAB
```java
/**
* @description 开启逃逸模式,关闭线程本地缓存模式(TLAB)(jdk1.8默认开启)
* -Xmx10m -Xms10m -XX:+DoEscapeAnalysis -XX:-UseTLAB -XX:+PrintGC
*/
public class AllocationOnStack {
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
long start = System.currentTimeMillis();
for (int index = 0; index < 100000000; index++) {
allocate();
}
long end = System.currentTimeMillis();
System.out.println((end - start)+" ms");
Thread.sleep(1000*1000);
// 看后台堆情况,来佐证关闭逃逸优化后,是走的堆分配。
}
public static void allocate() {
byte[] bytes = new byte[2];
bytes[0] = 1;
bytes[1] = 1;
}
}
```
### 运行结果
````
[GC (Allocation Failure) 2048K->520K(9728K), 0.0008938 secs]
[GC (Allocation Failure) 2568K->520K(9728K), 0.0006386 secs]
6 ms
````
> jstat -gc pid
#### 查看内存使用情况:
![](https://oscimg.oschina.net/oscnet/up-f29e5b21a92ee709921b0a551fc525d168d.png)
### 结论
> **看出栈上分配机制的速度非常快,只需要6ms就完成了实现GC**
### 调整JVM运行参数
### 关闭逃逸模式,开启TLAB
> **-Xmx10m -Xms10m -XX:-DoEscapeAnalysis -XX:+UseTLAB -XX:+PrintGC**
#### 查看内存使用情况:
![](https://oscimg.oschina.net/oscnet/up-4cc4f7f008f5598f13f87a08143eaa940e3.png)
#### 运行结果
````
[GC (Allocation Failure) 2048K->504K(9728K), 0.0013831 secs]
[GC (Allocation Failure) 2552K->512K(9728K), 0.0010576 secs]
[GC (Allocation Failure) 2560K->400K(9728K), 0.0022408 secs]
[GC (Allocation Failure) 2448K->448K(9728K), 0.0006095 secs]
[GC (Allocation Failure) 2496K->416K(9728K), 0.0010540 secs]
[GC (Allocation Failure) 2464K->464K(8704K), 0.0007620 secs]
[GC (Allocation Failure) 1488K->381K(9216K), 0.0007714 secs]
[GC (Allocation Failure) 1405K->381K(9216K), 0.0004409 secs]
[GC (Allocation Failure) 1405K->381K(9216K), 0.0004725 secs]
.......
[GC (Allocation Failure) 2429K->381K(9728K), 0.0008293 secs]
[GC (Allocation Failure) 2429K->381K(9728K), 0.0009006 secs]
[GC (Allocation Failure) 2429K->381K(9728K), 0.0005553 secs]
[GC (Allocation Failure) 2429K->381K(9728K), 0.0005077 secs]
894 ms
````
### 结论
> **可以看出来,关闭了栈上分配后,不但YGC次数增加了,并且总体事件也变长了,总体事件894ms**
## 调整JVM运行参数
>**-Xmx10m -Xms10m -XX:-DoEscapeAnalysis -XX:-UseTLAB -XX:+PrintGC**
### 关闭逃逸,关闭TLAB
### 运行结果
````
[GC (Allocation Failure) 2048K->472K(9728K), 0.0007073 secs]
[GC (Allocation Failure) 2520K->528K(9728K), 0.0009216 secs]
[GC (Allocation Failure) 2576K->504K(9728K), 0.0005897 secs]
[GC (Allocation Failure) 2551K->424K(9728K), 0.0005780 secs]
[GC (Allocation Failure) 2472K->440K(9728K), 0.0006923 secs]
[GC (Allocation Failure) 2488K->456K(8704K), 0.0006277 secs]
[GC (Allocation Failure) 1480K->389K(9216K), 0.0005560 secs]
.......
[GC (Allocation Failure) 2437K->389K(9728K), 0.0003227 secs]
[GC (Allocation Failure) 2437K->389K(9728K), 0.0004264 secs]
[GC (Allocation Failure) 2437K->389K(9728K), 0.0004396 secs]
[GC (Allocation Failure) 2437K->389K(9728K), 0.0002773 secs]
[GC (Allocation Failure) 2437K->389K(9728K), 0.0002766 secs]
1718 ms
````
#### 查看内存使用情况:
![](https://oscimg.oschina.net/oscnet/up-1091d25578dbbc0b2d626fe010906999ee0.png)
## 运行结果对比
1. 运行耗时(开启逃逸 VS关闭逃逸(开启TLAB)VS关闭逃逸(关闭TLAB)):
6ms VS 894ms VS 1718ms
2. 虚拟机内存&回收(开启逃逸VS关闭逃逸):
![堆内存&YoungGC回收对比](https://oscimg.oschina.net/oscnet/up-7880271328c84da4de68fd3551723bc0077.png)
![](https://oscimg.oschina.net/oscnet/up-a6b8456e223854f0a902e742066bb89988f.png)
## 调整分配空间大小
```java
/**
* @since 2019/8/13 上午6:55
* -Xmx10m -Xms10m -XX:-DoEscapeAnalysis -XX:+UseTLAB -XX:+PrintCommandLineFlags -XX:+PrintGC
*/
public class AllocationOnStack {
private static final int _1B = 65;
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
long start = System.currentTimeMillis();
for (int index = 0; index < 100000000; index++) {
allocateBigSpace();
}
long end = System.currentTimeMillis();
System.out.println(end - start);
Thread.sleep(1000*1000);
// 看后台堆情况,来佐证关闭逃逸优化后,是走的堆分配。
}
public static void allocate() {
byte[] bytes = new byte[2];
bytes[0] = 1;
bytes[1] = 1;
}
public static void allocateBigSpace() {
byte[] allocation1;
allocation1 = new byte[1 * _1B];
}
}
```
### 运行结果
````
-XX:+DoEscapeAnalysis -XX:InitialHeapSize=5242880 -XX:MaxHeapSize=5242880 -XX:+PrintCommandLineFlags -XX:+PrintGC -XX:+UseCompressedClassPointers -XX:+UseCompressedOops -XX:+UseParallelGC -XX:-UseTLAB
````
````
[GC (Allocation Failure) 1023K->516K(5632K), 0.0028410 secs]
[GC (Allocation Failure) 1540K->578K(5632K), 0.0023265 secs]
........
[GC (Allocation Failure) 2466K->1442K(5632K), 0.0013395 secs]
[GC (Allocation Failure) 2466K->1442K(5632K), 0.0004367 secs]
8925
````
> **调整启动参数: -XX:+DoEscapeAnalysis -XX:-UseTLAB**
运行结果:
````
-XX:+DoEscapeAnalysis -XX:InitialHeapSize=5242880 -XX:MaxHeapSize=5242880 -XX:+PrintCommandLineFlags -XX:+PrintGC -XX:+UseCompressedClassPointers -XX:+UseCompressedOops -XX:+UseParallelGC -XX:-UseTLAB
````
````
[GC (Allocation Failure) 1023K->516K(5632K), 0.0028410 secs]
[GC (Allocation Failure) 1540K->578K(5632K), 0.0023265 secs]
........
[GC (Allocation Failure) 2466K->1442K(5632K), 0.0013395 secs]
[GC (Allocation Failure) 2466K->1442K(5632K), 0.0004367 secs]
8925
````
### 经过对比得出结论:
分配内存为>64byte == -XX:-UseTLAB
经过多次测试发现当_1B=64b时效率还是非常高,一旦大于64b就会急剧下降。所以推断出64byte是JVM选择是TLAB分配 OR Eden区分配的临界值。
## TLAB的基本介绍
### TLAB(Thread Local Allocation Buffer)
> **线程本地分配缓存,这是一个线程独享的内存分配区域。**
### 特点
- TLAB解决了:**直接在线程共享堆上安全分配带来的线程同步性能消耗问题(解决了指针碰撞)**。
- TLAB内存空间位于Eden区。
- 默认TLAB大小为占用Eden Space的1%。
### 开启TLAB的参数
- -XX:+UseTLAB
- -XX:+TLABSize
- -XX:TLABRefillWasteFraction
- -XX:TLABWasteTargetPercent
- -XX:+PrintTLAB
### TLAB的源码
#### TLAB的数据结构
```c
class ThreadLocalAllocBuffer: public CHeapObj {
HeapWord* _start; // address of TLAB
HeapWord* _top; // address after last allocation
HeapWord* _pf_top; // allocation prefetch watermark
HeapWord* _end; // allocation end (excluding alignment_reserve)
size_t _desired_size; // desired size (including alignment_reserve)
size_t _refill_waste_limit; // hold onto tlab if free() is larger than this
}
```
- _start 指TLAB连续内存起始地址。
- _top 指TLAB当前分配到的地址。
- _end 指TLAB连续内存截止地址。
- _desired_size 是指TLAB的内存大小。
- _refill_waste_limit 是指最大的浪费空间。默认值为64b
> **eg:假设为_refill_waste_limit=5KB:**
1. 假如当前TLAB已经分配96KB,还剩下4KB可分配,但是现在new了一个对象需要6KB的空间,显然TLAB的内存不够了,4kb<5kb这时只浪费4KB的空间,在_refill_waste_limit之内,这时可以申请一个新的TLAB空间,原先的TLAB交给Eden管理。
2. 假如当前TLAB已经分配90KB,还剩下10KB,现在new了一个对象需要11KB,显然TLAB的内存不够了,这时就不能简单的抛弃当前TLAB,这11KB会被安排到Eden区进行申请。
### 分配规则
1. obj_size + tlab_top <= tlab_end,直接在TLAB空间分配对象。
2. obj_size + tlab_top >= tlab_end && tlab_free > tlab_refill_waste_limit,
- 对象不在TLAB分配,在Eden区分配。(**tlab_free:剩余的内存空间,tlab_refill_waste_limit:允许浪费的内存空间**)
- **tlab剩余可用空间>tlab可浪费空间**,**当前线程不能丢弃当前TLAB**,**本次申请交由Eden区分配空间**。
3. obj_size + tlab_top >= tlab_end && tlab_free < _refill_waste_limit,重新分配一块TLAB空间,在新的TLAB中分配对象。
- **tlab剩余可用空间<tlab可浪费空间,在当前允许可浪费空间内,重新申请一个新TLAB空间,原TLAB交给Eden**。
- 清单:/src/share/vm/memory/ThreadLocalAllocationBuffer.inline.hpp
- 功能:TLAB内存分配
```c
inline HeapWord* ThreadLocalAllocBuffer::allocate(size_t size) {
invariants();
// 获取当前top
HeapWord* obj = top();
if (pointer_delta(end(), obj) >= size) {
// successful thread-local allocation
#ifdef ASSERT
// Skip mangling the space corresponding to the object header to
// ensure that the returned space is not considered parsable by
// any concurrent GC thread.
size_t hdr_size = oopDesc::header_size();
Copy::fill_to_words(obj + hdr_size, size - hdr_size, badHeapWordVal);
#endif // ASSERT
// This addition is safe because we know that top is
// at least size below end, so the add can't wrap.
// 重置top
set_top(obj + size);
invariants();
return obj;
}
return NULL;
}
```
> **实际上虚拟机内部会维护一个叫作refill_waste的值,当剩余对象空间大于refill_waste时,会选择在堆中分配,若小于该值,则会废弃当前TLAB,新建TLAB来分配对象**。
这个阈值可以使用TLABRefillWasteFraction来调整,它表示TLAB中允许产生这种浪费的比例。
> **默认值为64,即表示使用约为1/64的TLAB空间作为refill_waste。**
- **TLAB和refill_waste都会在运行时不断调整的,使系统的运行状态达到最优。**
- **如果想要禁用自动调整TLAB的大小,可以使用-XX:-ResizeTLAB禁用ResizeTLAB**
- **使用-XX:TLABSize手工指定一个TLAB的大小。**
### 指针碰撞&Eden区分配
![](https://oscimg.oschina.net/oscnet/up-e458d9c94a7e2b0d7b217f015eee5a67b26.png)
```java
// 指针碰撞分配
HeapWord* compare_to = *Universe::heap()->top_addr();
HeapWord* new_top = compare_to + obj_size;
if (new_top <= *Universe::heap()->end_addr()) {
if (Atomic::cmpxchg_ptr(new_top, Universe::heap()->top_addr(), compare_to) != compare_to) {
goto retry;
}
result = (oop) compare_to;
}
}
```
> **Eden区指针碰撞,需要模拟多线程并发申请内存空间。**
```java
/**
* @since 2019/8/19 下午11:25
-Xmx100m -Xms100m -XX:-DoEscapeAnalysis -XX:+UseTLAB
-XX:TLABWasteTargetPercent=1 -XX:+PrintCommandLineFlags -XX:+PrintGCDetails
*/
public class AllocationTLABSomeThread {
private static final int threadNum = 100;
private static CountDownLatch latch = new CountDownLatch(threadNum);
private static final int n = 50000000 / threadNum;
private static void alloc() {
byte[] b = new byte[100];
}
public static void main(String[] args) {
long start = System.currentTimeMillis();
for (int i = 0; i < threadNum; i++) {
new Thread(() -> {
for (int j = 0; j < n; j++) {
alloc();
}
latch.countDown();
}).start();
}
try {
latch.await();
} catch (InterruptedException e) {
System.out.println("hello world");
}
long end = System.currentTimeMillis();
System.out.println(end - start);
}
}
```
> **且需要关闭逃逸分析 -XX:-DoEscapeAnalysis -XX:+UseTLAB**
### 运行结果
````
-XX:-DoEscapeAnalysis -XX:InitialHeapSize=104857600 -XX:MaxHeapSize=104857600 -XX:+PrintCommandLineFlags -XX:+PrintGCDetails -XX:TLABWasteTargetPercent=1 -XX:+UseCompressedClassPointers -XX:+UseCompressedOops -XX:+UseParallelGC -XX:+UseTLAB
[GC (Allocation Failure) [PSYoungGen: 25600K->960K(29696K)] 25600K->968K(98304K), 0.0019559 secs] [Times: user=0.01 sys=0.00, real=0.00 secs]
[GC (Allocation Failure) [PSYoungGen: 26560K->960K(29696K)] 26568K->968K(98304K), 0.0022243 secs] [Times: user=0.01 sys=0.00, real=0.00 secs]
[GC (Allocation Failure) [PSYoungGen: 26560K->768K(29696K)] 26568K->776K(98304K), 0.0022446 secs] [Times: user=0.00 sys=0.00, real=0.00 secs]
........
[GC (Allocation Failure) [PSYoungGen: 32768K->0K(33280K)] 34193K->1425K(101888K), 0.0014598 secs] [Times: user=0.01 sys=0.00, real=0.00 secs]
[GC (Allocation Failure) [PSYoungGen: 32768K->0K(33280K)] 34193K->1425K(101888K), 0.0015168 secs] [Times: user=0.00 sys=0.01, real=0.00 secs]
823
Heap
PSYoungGen total 33280K, used 3655K [0x00000007bdf00000, 0x00000007c0000000, 0x00000007c0000000)
eden space 32768K, 11% used [0x00000007bdf00000,0x00000007be291c48,0x00000007bff00000)
from space 512K, 0% used [0x00000007bff80000,0x00000007bff80000,0x00000007c0000000)
to space 512K, 0% used [0x00000007bff00000,0x00000007bff00000,0x00000007bff80000)
ParOldGen total 68608K, used 1425K [0x00000007b9c00000, 0x00000007bdf00000, 0x00000007bdf00000)
object space 68608K, 2% used [0x00000007b9c00000,0x00000007b9d64798,0x00000007bdf00000)
Metaspace used 4255K, capacity 4718K, committed 4992K, reserved 1056768K
class space used 477K, capacity 533K, committed 640K, reserved 1048576K
````
> **关闭逃逸和TLAB分配 -XX:-DoEscapeAnalysis -XX:-UseTLAB 运行结果:**
````
-XX:-DoEscapeAnalysis -XX:InitialHeapSize=104857600 -XX:MaxHeapSize=104857600 -XX:+PrintCommandLineFlags -XX:+PrintGCDetails -XX:TLABWasteTargetPercent=1 -XX:+UseCompressedClassPointers -XX:+UseCompressedOops -XX:+UseParallelGC -XX:-UseTLAB
[GC (Allocation Failure) [PSYoungGen: 25599K->976K(29696K)] 25599K->984K(98304K), 0.0023516 secs] [Times: user=0.01 sys=0.00, real=0.00 secs]
[GC (Allocation Failure) [PSYoungGen: 26575K->880K(29696K)] 26583K->888K(98304K), 0.0015459 secs] [Times: user=0.01 sys=0.00, real=0.00 secs]
[GC (Allocation Failure) [PSYoungGen: 26480K->832K(29696K)] 26488K->840K(98304K), 0.0006776 secs] [Times: user=0.00 sys=0.00, real=0.00 secs]
.......
[GC (Allocation Failure) [PSYoungGen: 32767K->0K(33280K)] 34053K->1285K(101888K), 0.0004838 secs] [Times: user=0.00 sys=0.00, real=0.00 secs]
[GC (Allocation Failure) [PSYoungGen: 32767K->0K(33280K)] 34053K->1285K(101888K), 0.0005389 secs] [Times: user=0.00 sys=0.00, real=0.01 secs]
5388
Heap
PSYoungGen total 33280K, used 21392K [0x00000007bdf00000, 0x00000007c0000000, 0x00000007c0000000)
eden space 32768K, 65% used [0x00000007bdf00000,0x00000007bf3e4230,0x00000007bff00000)
from space 512K, 0% used [0x00000007bff00000,0x00000007bff00000,0x00000007bff80000)
to space 512K, 0% used [0x00000007bff80000,0x00000007bff80000,0x00000007c0000000)
ParOldGen total 68608K, used 1285K [0x00000007b9c00000, 0x00000007bdf00000, 0x00000007bdf00000)
object space 68608K, 1% used [0x00000007b9c00000,0x00000007b9d41788,0x00000007bdf00000)
Metaspace used 4248K, capacity 4718K, committed 4992K, reserved 1056768K
class space used 478K, capacity 533K, committed 640K, reserved 1048576K
````
> **经过对比,相差7倍左右。二者内存回收♻️,从YoungGC次数和耗时上没有太大变化:应为都是Eden区分配**。
## G1垃圾回收过程
### 触发混合回收条件:
**-XX:InitiatingHeapOccupancyPercent=45 ,当老年代空间使用占整个堆空间45%时**。
### 混合回收范围:
> **新生代、老年代、大对象。**
### 混合回收过程:
#### 初始标记:
1. 这个过程会STW,停止系统线程。
2. 标记GC-Roots的直接引用对象。
1. 线程栈中局部变量表 。
2. 方法区中的静态变量/常量等。
3. 本地方法栈。
- 特点:速度极快。
#### 并发标记
1. **这个过程不会STW,系统线程正常运行**。
2. **从第一阶段标记的GC-Roots开始追踪所有存活对象**。
- **特点:慢,很耗时**。
- **优化:JVM会对“并发标记”阶段新产生的对象及对象修改做记录(RememberSet)**
#### 最终标记:
1. 这个过程会STW,系统线程停止运行。
2. 会根据“并发标记”阶段记录的RememberSet进行对象标记。
- **特点:很快。**
- **RememberSet相当于是拿空间换时间**。
### 混合回收:
1. **这个过程会STW,系统线程停止运行**。
2. **会计算老年代中每个Region中存活对象数量,存活对象占比,执行垃圾回收预期耗时和效率**。
- **耗时:会根据启动参数中`-XX:MaxGCPauseMillis=200`和历史回收耗时来计算本次要回收多少老年代Region才能耗时200ms**。
- 特点:**回收了一部分远远没有达到回收的效果,G1还有一个特殊处理方法,STW后进行回收,然后恢复系统线程,然后再次STW,执行混合回收掉一部分Region,`‐XX:G1MixedGCCountTarget=8` (默认是8次),反复执行上述过程8次**。
> **注意:假设要回收400个Region,如果受限200ms,每次只能回收50个Region,反复8次刚好全部回收完毕。这么做的好处是避免单次停顿回收STW时间太长**。
5. **还有一个参数要提一下`‐XX:G1HeapWastePercent=5 (默认是5%)`。
- **混合回收是采用复制算法,把要回收的Region中存活的对象放入其他Region中**。
- **然后这个Region中的垃圾全部清理掉,这样就会不断有Region释放出来,当释放出的Region占整个堆空间5%时,停止混合回收**。
6. 还有一个参数:`‐XX:G1MixedGCLiveThresholdPercent=85 (默认值85%) `。回收Region的时候,必须是存活对象低于85%。
#### 混合回收失败时:
1. 在Mixed回收的时候,**无论是年轻代还是老年代都是基于复制算法进行回收,都要把各个Region的存活对象拷贝到另外其他的Region里去,万一拷贝是发生空间不足,就会触发一次失败**。
2. 一旦回收失败,立马就会切换采用Serial 单线程进行标记+清理+整理,整个过程是非常慢的(灾难)。