JVM之GC

垃圾回收算法

讲垃圾回收算法之前，先简单说一下两个算法依据

引用计数算法：

java在运行时，一个对象如果有被引用则对象实例+1，引用失效-1，垃圾回收时，找到引用为0的回收即可，这种算法缺点比较明显，当对象互相引用时，则无法回收到。JVM没有采用该算法
2. 可达性分析算法
相对于引用计数算法，有根节点的概念，通过根节点的对象引用链，来找到不需要回收的对象。最终无法到达的对象即为需要回收的对象。跟节点如何选取：类加载器、Thread、虚拟机栈本地变量、static成员、常量引用、本地方法栈等等都是root节点的选择对象

标记清除

将需要回收的对象进行标记，最后进行清除

特点：效率一般且会产生碎片

标记整理

和标记清除类似，先标记需要回收的对象，不同之处在于清除对象后，会将现有的对象进行整理来解决碎片化的问题。但是比较耗时

复制算法

复制算法会将内存按容量分为两块区域，每次只使用其中一块。回收垃圾时，将保留的对象直接复制到另外一块区域，同时直接清除本区域的对象。

特点：简单高效、空间利用率低

分带垃圾回收

分带垃圾回收是将内存分类，Young区和old区，每个分区使用不同的回收算法。来高效的利用回收算法的优缺点。JVM中也是使用了改逻辑来处理的。
Young区：复制算法
Old区：标记清除或标记整理

垃圾收集器

串行收集器Serial

开启参数：-XX:+UseSerialGC

串行收集器属于一种传统的收集器。内存很小时会使用，比如一些嵌入式的程序中会使用该收集器。

特点是：简单高效，效率高。但是必须暂停其他所有的工作线程

并行收集器Parallel

开启参数：-XX:+UseParallelGC,-XX:+UseParallelOldGC
service模式默认的收集器

并发收集器Concurrent

CMS：-XX:+UseConcMarkSweepGC -XX:+UseParNewGC

G1：-XX:+UseG1GC

JVM常用的收集器和优化点

以JDK8为例，可以查看官网：HotSpot虚拟机垃圾收集优化指南

并行收集器

并行收集器(也称为吞吐量收集器)是相对于串行收集器而言的，区别在于收集垃圾时，使用的多线程来收集。收集时也是需要暂停应用程序的。

设置线程数 -XX:ParallelGCThreads=<N>
核心数N小于8时等于N，大于8时为5/8。也可以用上诉方式调优

在并行收集器中使用了一种自动调整的方法，JDK推荐使用以下3个参数来帮助收集器来调整性能。以下排名有先后顺序

最大垃圾回收暂停时间 -XX:MaxGCPauseMillis=<N>
吞吐量 -XX:GCTimeRatio=<N> 比如配置99，则表示收集时间 1/1+N 为1%
内存占用 -Xmx

通过这三个参数，收集器会自动优化程序，达到以上的要求。

Generation Size Adjustment

同时我们还可以调整分区的动态适应参数来帮助其更好的优化

-XX:YoungGenerationSizeIncrement=<Y> young generation增长比率默认为20
-XX:TenuredGenerationSizeIncrement=<T> tenured generation增长比率默认为20
-XX:AdaptiveSizeDecrementScaleFactor=<D> 缩小因子，如果增长比率是X，那么缩小比率就是 X / D, 默认为4，也就是5%

如果collector决定在启动的时候就增长generation，那么会在原增长比率上有一个增加量，这个增加量会随着gc次数越来越低，这个主要是为了提高启动的性能。缩小时没有增加量。

如果最大pause time的目标没有达成，那么会一次自会缩小一个generation。如果两个generation都达不到目标，那么pause time较长的那个会先被缩小

如果throughput的目标没有达到，那么两个generation区域都会被增加。然后按照比例扩展，比如young generation的gc时间占到总gc时间的25%，而增长比率是20%，那么实际会增长5%。

CMS

CMS适合在响应时间要求比较的服务器上使用，