18°

GC策略选择

GC

以栈或寄存器中的引用为起点,可以找到堆中的对象,又从这些对象找到对堆中其他对象的引用,这种引用逐步扩展,最终以null引用或者基本类型结束,这样就形成了一颗以Java栈中引用所对应的对象为根节点的一颗对象树,如果栈中有多个引用,则最终会形成多颗对象树。
在这些对象树上的对象,都是当前系统运行所需要的对象,不能被垃圾回收。而其他剩余对象,则可以视为无法被引用到的对象,可以被当做垃圾进行回收。因此,垃圾回收的起点是一些根对象(java栈, 静态变量, 寄存器…)。而最简单的Java栈就是Java程序执行的main函数。
这即是“标记-清除”的回收方式。

Minor GC

     一般情况下,当新对象生成,并且在Eden申请空间失败时,就会触发Minor GC。对Eden区域进行GC,清除非存活对象,并且把尚且存活的对象移动到Survivor区;然后整理Survivor的两个区。因为大部分对象都是从Eden区开始的,同时Eden区不会分配的很大,所以Eden区的GC会频繁进行。因而,一般在这里需要使用速度快、效率高的算法,使Eden去能尽快空闲出来。

     虚拟机给每个对象定义了一个对象年龄(Age)计数器。如果对象在 Eden 出生并经过第一次 Scavenge GC 后仍然存活,并且能被 Survivor 容纳的话,将被移动到 Survivor 空间中,并将对象年龄设为 1。对象在 Survivor 区中每熬过一次 Scavenge GC,年龄就增加 1 岁,当它的年龄增加到一定程度(默认为 15 岁)时,就会晋升到老年代中。对象晋升老年代的年龄阈值,可以通过参数 -XX:MaxTenuringThreshold 来设置。

Major GC 

清理老年代。但是由于很多MojorGC 是由MinorGC 触发的,所以有时候很难将MajorGC 和MinorGC区分开。

Full GC

     对整个堆进行整理,包括Young、Tenured和Perm。Full GC因为需要对整个对进行回收,所以很慢,因此应该尽可能减少Full GC的次数。在对JVM调优的过程中,很大一部分工作就是对于FullGC的调节。有如下原因可能导致Full GC:

  1.  年老代(Tenured)被写满
  2.  System.gc()被显示调用
  3. 上一次GC之后Heap的各域分配策略动态变化
  4. metaSpace 被写满

GC算法

基本回收策略

  1. 引用计数(Reference Counting): 原理是此对象有一个引用,即增加一个计数,删除一个引用则减少一个计数。垃圾回收时,只用收集计数为0的对象。此算法最致命的是无法处理循环引用的问题。
  2. 标记-清除(Mark-Sweep): 第一阶段从引用根节点开始标记所有被引用的对象,第二阶段遍历整个堆,把未标记的对象清除。此算法需要暂停整个应用,同时会产生内存碎片。
  3. 复制(Copying):  把内存空间划为两个相等的区域,每次只使用其中一个区域。垃圾回收时,遍历当前使用区域,把正在使用中的对象复制到另外一个区域中。此算法每次只处理正在使用中的对象,因此复制成本比较小,同时复制过去以后还能进行相应的内存整理,不会出现“碎片”问题。当然,此算法的缺点也是很明显的,就是需要两倍内存空间
  4. 标记-整理(Mark-Compact):结合了“标记-清除”和“复制”两个算法的优点。也是分两阶段,第一阶段从根节点开始标记所有被引用对象,第二阶段遍历整个堆,清除未标记对象并且把存活对象“压缩”到堆的其中一块,按顺序排放。此算法避免了“标记-清除”的碎片问题,同时也避免了“复制”算法的空间问题。

系统线程分

串行收集:使用单线程处理所有垃圾回收工作; 

并行收集:并行收集使用多线程处理垃圾回收工作,因而速度快,效率高。而且理论上CPU数目越多,越能体现出并行收集器的优势。

并发收集: 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 。相对于串行收集和并行收集而言,前面两个在进行垃圾回收工作时,需要暂停整个运行环境,而只有垃圾回收程序在运行,因此,系统在垃圾回收时会有明显的暂停,而且暂停时间会因为堆越大而越长。

指令

  •  -XX:+UseSerialGC: 年轻代的串行收集。
  • -XX:+UseParallelGC:选择垃圾收集器为并行收集器。此配置仅对年轻代有效
  • -XX:+UseParallelOldGC: 年老代并行收集 ,默认是使用单线程进行垃圾回收。
  • -XX:ParallelGCThreads=<N>: 设置并行垃圾回收的线程数。可设置与机器处理器数量相等
  • -XX:MaxGCPauseMillis=<N>: 指定垃圾回收时的最长暂停时间。
  • -XX:GCTimeRatio=<N>: 吞吐量为垃圾回收时间与非垃圾回收时间的比值。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。
  • -XX:+UseConcMarkSweepGC: 打开并发收集。
  • -XX:CMSInitiatingOccupancyFraction=<N>: 指定还有多少剩余堆时开始执行并发收集。  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。
  • -XX:+UseAdaptiveSizePolicy:设置此选项后,并行收集器会自动选择年轻代区大小和相应的Survivor区比例,以达到目标系统规定的最低相应时间或者收集频率等,此值建议使用并行收集器时,一直打开。     
  • -XX:+UseConcMarkSweepGC:设置年老代为并发收集。
  • -XX:+UseParNewGC: 设置年轻代为并行收集
  • -XX:CMSFullGCsBeforeCompaction:由于并发收集器不对内存空间进行压缩、整理,所以运行一段时间以后会产生“碎片”,使得运行效率降低。此值设置运行多少次GC以后对内存空间进行压缩、整理。
  • -XX:+UseCMSCompactAtFullCollection:打开对年老代的压缩。可能影响性能,但可消除碎片 
  • -XX:+PrintTenuringDistribution: 用于显示每次Minor GC时Survivor区中各个年龄段的对象的大小
  • -XX:NewSize和-XX:MaxNewSize: 用于设置年轻代的大小
  • -XX:InitialTenuringThreshol和-XX:MaxTenuringThreshold: 用于设置晋升到老年代的对象年龄的最小值和最大值,每个对象在坚持过一次Minor GC之后,年龄就加1。

eg.

java -Xmx3550m -Xms3550m -Xss128k -XX:NewRatio=4 -XX:SurvivorRatio=4 -XX:MaxPermSize=16m -XX:MaxTenuringThreshold=0

-Xmx3550m:设置JVM最大可用内存为3550M。

-Xms3550m:设置JVM初始内存为3550m。此值可以设置与-Xmx相同,以避免每次垃圾回收完成后JVM重新分配内存。

-Xmn2g:设置年轻代大小为2G。整个堆大小= 年轻代大小 + 年老代大小 + 持久代大小。持久代一般固定大小为64m,所以增大年轻代后,将会减小年老代大小。此值对系统性能影响较大,Sun官方推荐配置为整个堆的3/8。

-Xss128k:设置每个线程的堆栈大小。JDK5.0以后每个线程堆栈大小为1M,以前每个线程堆栈大小为256K。更具应用的线程所需内存大小进行调整。在相同物理内存下,减小这个值能生成更多的线程。但是操作系统对一个进程内的线程数还是有限制的,不能无限生成,经验值在3000~5000左右。

-XX:NewRatio=4:设置年轻代(包括Eden和两个Survivor区)与年老代的比值(除去持久代)。设置为4,则年轻代与年老代所占比值为1:4,年轻代占整个堆栈的1/5

-XX:SurvivorRatio=4:设置年轻代中Eden区与Survivor区的大小比值。设置为4,则两个Survivor区与一个Eden区的比值为2:4,一个Survivor区占整个年轻代的1/6

-XX:MaxPermSize=16m:设置持久代大小为16m。

-XX:MaxTenuringThreshold=0:设置垃圾最大年龄。如果设置为0的话,则年轻代对象不经过Survivor区,直接进入年老代。对于年老代比较多的应用,可以提高效率。如果将此值设置为一个较大值,则年轻代对象会在Survivor区进行多次复制,这样可以增加对象再年轻代的存活时间,增加在年轻代即被回收的概论。

本文由【noob_fly】发布于开源中国,原文链接:https://my.oschina.net/u/3434392/blog/3136770

全部评论: 0

    我有话说: