JVM基础知识（摘抄整理）

GC的基础知识

1.什么是垃圾

C语言申请内存：malloc free

C++： new delete

c/C++ 手动回收内存

Java: new ？

自动内存回收，编程上简单，系统不容易出错，手动释放内存，容易出两种类型的问题：

1. 忘记回收
2. 多次回收

没有任何引用指向的一个对象或者多个对象（循环引用）

2.如何定位垃圾

1. 引用计数（ReferenceCount）
2. 根可达算法(RootSearching)

3.常见的垃圾回收算法

1. 标记清除(mark sweep) - 位置不连续 产生碎片 效率偏低（两遍扫描）
2. 拷贝算法 (copying) - 没有碎片，浪费空间
3. 标记压缩(mark compact) - 没有碎片，效率偏低（两遍扫描，指针需要调整）

4.JVM内存分代模型（用于分代垃圾回收算法）

1. 部分垃圾回收器使用的模型

   除Epsilon ZGC Shenandoah之外的GC都是使用逻辑分代模型

   G1是逻辑分代，物理不分代

   除此之外不仅逻辑分代，而且物理分代

2. 新生代 + 老年代 + 永久代（1.7）Perm Generation/ 元数据区(1.8) Metaspace

   1. 永久代 元数据 - Class
   2. 永久代必须指定大小限制 ，元数据可以设置，也可以不设置，无上限（受限于物理内存）
   3. 字符串常量 1.7 - 永久代，1.8 - 堆
   4. MethodArea逻辑概念 - 永久代、元数据

3. 新生代 = Eden + 2个suvivor区

   1. YGC回收之后，大多数的对象会被回收，活着的进入s0
   2. 再次YGC，活着的对象eden + s0 -> s1
   3. 再次YGC，eden + s1 -> s0
   4. 年龄足够 -> 老年代 （15 CMS 6）
   5. s区装不下 -> 老年代

4. 老年代

   1. 顽固分子
   2. 老年代满了FGC Full GC

5. GC Tuning (Generation) 【GC调优(分代模型)】

   1. 尽量减少FGC
   2. MinorGC = YGC
   3. MajorGC = FGC

6. 对象分配过程：

   1. 小对象在栈中分配

   2. 大对象在新生代分配， 先过TLAB（eden区专属线程的空间)，不够到eden(Minor GC中去到survior)

   3. 更大的对象eden装不下的->old区
   4. FULL GC，清除没了

7. 动态年龄： https://www.jianshu.com/p/989d3b06a49d

8. 分配担保： YGC期间 survivor区空间不够了 空间担保直接进入老年代 参考：https://cloud.tencent.com/developer/article/1082730

5.常见的垃圾回收器

1. Serial 年轻代 串行回收
2. PS 年轻代 并行回收
3. ParNew 年轻代 配合CMS的并行回收
4. SerialOld
5. ParallelOld
6. ConcurrentMarkSweep 老年代 并发的， 垃圾回收和应用程序同时运行，降低STW的时间(200ms) CMS问题比较多，所以现在没有一个版本默认是CMS，只能手工指定 CMS既然是MarkSweep，就一定会有碎片化的问题，碎片到达一定程度，CMS的老年代分配对象分配不下的时候，使用SerialOld 进行老年代回收 想象一下： PS + PO -> 加内存 换垃圾回收器 -> PN + CMS + SerialOld（几个小时 - 几天的STW） 几十个G的内存，单线程回收 -> G1 + FGC 几十个G -> 上T内存的服务器 ZGC 算法：三色标记 + Incremental Update
7. G1(10ms) 算法：三色标记 + SATB
8. ZGC (1ms) PK C++ 算法：ColoredPointers + LoadBarrier
9. Shenandoah 算法：ColoredPointers + WriteBarrier
10. Eplison
11. PS 和 PN区别的延伸阅读： ▪https://docs.oracle.com/en/java/javase/13/gctuning/ergonomics.html#GUID-3D0BB91E-9BFF-4EBB-B523-14493A860E73
12. 垃圾收集器跟内存大小的关系
    1. Serial 几十兆
    2. PS 上百兆 - 几个G
    3. CMS - 20G
    4. G1 - 上百G
    5. ZGC - 4T - 16T（JDK13）

1.8默认的垃圾回收：PS + ParallelOld

1.9默认垃圾回收器：G1（1.8中可以使用，且相对比较完善了）