JVM系列（四）：GC策略

2024-02-29 17:47:22

一、概念

GC，Garbage Collection垃圾回收，主要针对JVM中的堆和方法区，而JVM栈、本地方法栈，程序计数器都是线程私有的，跟随线程生命周期。

二、对象存活判断

1. 引用计数：每个对象有个计数器，多一个引用加1，少一个减1，为0时回收

2. 对象可达性分析：到GC Roots没有任何引用链

三、垃圾回收算法种类，内存回收的方法论

1. 标记-清除算法，标记需要回收的对象，然后清除，会产生内存碎片

2. 复制算法，把内存分为两半，一半用来使用，当需要回收时，把存活的对象复制到另一半，限制了内存空间

3. 标记-整理算法，清除完之后移动碎片

4. 分代回收算法：年轻代使用复制算法，老年代使用标记-整理算法，综合上面几种算法

四、垃圾回收器，内存回收的具体实现

1. 串行收集器(serial collector)：

最稳定，效率最高，但应用线程会产生较长停顿，年轻代和老年代都进行单线程串行回收

参数：-XX:+UseSerialGC

2. ParNew收集器：串行收集器的多线程版本，新生代并行，老年代串行

参数：-XX:+UseParNewGC

-XX:ParallelGCThreads 限制线程数量

3. 并行收集器(parallel collector)：类似于ParNew收集器

参数：-XX:+UseParallelGC 老年代串行

4. Parallel Old收集器

参数：-XX:+UseParallelGC 老年代并行

5. CMS收集器Concurent Mark Sweep:

a. 以获取最短回收停顿时间为目标，与用户线程一起并发执行，基于标记-清除算法实现

b. 4个步骤：初始标记、并发标记、重新标记、并发清除

c. 参数：-XX:UseConcMarkSweepGC

d. 优缺点：优：并发收集耗时低，缺：产生碎片，并发阶段降低吞吐量

6. G1收集器，重点使用

最新的收集器，弱化新生代和老年代，空间整合(基于标记-整理算法)并可预测停顿

五、内存申请过程

a. JVM会试图为相关Java对象在Eden中初始化一块内存区域

b. 当Eden空间足够，内存申请结束，否则进行下一步

c. JVM试图释放在Eden中所有不活跃的对象(minor collection)，释放后若Eden空间仍然不足，则试图将部分Eden对象放入Survivor区

d. Survivor区被用来作为Eden及old的中间交换区域，当old区空间足够时，Survivor区的对象会被移到old区，否则会被留在Survivor区

e. 当old区空间不够时，JVM进行major collection

f. Full gc后，如果survivor和old区仍然无法存放从Eden复制过来的部分对象，导致JVM无法在Eden区为新对象创建内存，则“out of memory”

六、对象衰老过程

a. 衰老过程：Eden->Survivor Space->Old

b. GC触发条件：YGC:eden空间不足时， FGC：old空间不足，显式调用System.GC时

参考：

码农公寓