JVM垃圾收集器

概述

　　在JVM中，实现了多种垃圾收集器，包括：串行垃圾收集器，并行垃圾收集器，CMS（并发）垃圾收集器，G1垃圾收集器；

垃圾收集器

1.串行垃圾收集器

使用单线程进行垃圾回收的回收期。每次回收时，串行回收器只有一个工作线程，对于并行能力较弱的计算机来说，串行回收期的专注性和独占性有更好的性能表现，串行回收器可以在新生代和老年代使用。根据作用域不同的堆空间，分为新生代串行回收器和老年代串行回收器

只有一个线程在进行垃圾回收，其他线程都要停止(STW),不适合用在交互性较高的应用当中
通过设置VM Options参数制定我们采用串行垃圾收集器，并且打印垃圾收集信息

测试代码

public class Test01GC {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        List<Object> list=new ArrayList<Object>();
        while(true){
            int sleep=new Random().nextInt(100);
            if (System.currentTimeMillis()%2==0){
                list.clear();
            }else{
                for (int i=0;i<10000;i++){
                    Properties properties=new Properties();
                    properties.put("key_"+i,"value_"+System.currentTimeMillis()+i);
                    list.add(properties);
                }
            }
            Thread.sleep(sleep);
        }
    }
}

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设置垃圾回收为串行收集器

-XX:+UseSerialGC -XX:+PrintGCDetails -Xms16m -Xmx16m

　　　　-XX:+UseSerialGC

　　　　　　指定年轻代和老年代都是用串行垃圾收集器

　　　　-XX:+PrintGCDetails

　　　　　　打印垃圾回收的详细信息

　　　　-Xms16m -Xmx16m

　　　　　　将堆的初始和最大内存都设置为16M

2.并行垃圾收集器
多个线程进行垃圾回收，导致STW，缩短垃圾清理时间
1.ParNew垃圾收集器
工作在年轻代，通过-XX:UseParNewGC

测试：-XX:+UseParNewGC -XX:+PrintGCDetails -Xms16m -Xmx16m

使用的是ParNew收集器。其他信息和串行收集器一致；

2.ParallelGC垃圾收集器
与ParNew垃圾收集器机制相同，都是通过多个线程同时进行垃圾收集，同样会导致应用程序STW，可以通过参数设置提高程序吞吐量
设置程序VM Options参数制定年轻代和年老代都是用ParallelGC，并且设置垃圾收集停顿时间最大为100ms（年轻代和年老代默认使用该GC）测试

　　测试：

-XX:+UseParallelGC -XX:+UseParallelOldGC -XX:MaxGCPauseMillis=100 -XX:+PrintGCDetails -Xms16m -Xmx16m

参数说明：

　　　　　　　　-XX:+UseParallelGC

　　　　　　　　　　年轻代使用ParallelGC垃圾回收期，老年代使用串行回收器；

　　　　　　　　-XX:+UseParallelOldGC

　　　　　　　　　　年轻代使用ParallelGC垃圾回收期，老年代使用ParallelOldGC垃圾回收器；

　　　　　　　　-XX:MaxGCPauseMillis

　　　　　　　　　　设置最大的垃圾收集时的停顿时间，单位为毫秒；

　　　　　　　　　　需要注意的是，ParallelGC为了达到设置的停顿时间，可能会调整堆大小或其他的参数，如果堆的大小设置的较小，就会导致GC工作变得很频繁，反而可能会影响性能；

　　　　　　　　　　带参数使用需谨慎；

　　　　　　　　-XX:GCTimeRatio

　　　　　　　　　　设置垃圾回收时间啊占程序运行时间的百分比，公式为1/(1+n)；

　　　　　　　　　　它的值为0~100之间的数字，默认值为99，也就是垃圾回收时间不能超过1%；

　　　　　　　　-XX：UseAdptiveSizePolicy

　　　　　　　　　　自适应GC模式，垃圾回收器将自动调整年轻代，老年代等参数，达到吞吐量，堆大小，停顿时间之间的平衡；

　　　　　　　　　　一般用于，手动调整参数比较困难的场景，让收集器自动进行调整；

控制台输出信息：

　　　　　　以上信息可以看出，年轻代和老年代都使用了ParallelGC垃圾回收器；

CMS垃圾收集器
串行和并行在进行垃圾收集时都会导致应用线程的停止，CMS可以同应用程序同步执行，该收集器是针对老年代，使用标记清除法进行垃圾回收
1.只有标记阶段会导致应用程序停止，然后其他阶段都是与应用程序并行

测试

-XX:+UseConcMarkSweepGC -XX:+PrintGCDetails -Xms16m -Xmx16m

G1垃圾收集器
将原有的内存模型划分成了每一个区域，包含Eden区，还包含S区，还包含O区，以及H区，
其中H区存放短暂的占用空间50%以上的大对象

YoungGC回收：
1.专门回收Eden区的数据，当Eden区内存满了的情况下，会进行垃圾回收，Eden区的数据存活的对象会转移到Survivor区域，如果Survivor区域内存太小，那么Eden区就会将这个数据提升到Old区当中
2.当suvivor区域满了会将数据转移到Old区
3.Rset：记录引用地址，方便于快速定位，节省资源
在垃圾回收的时候，我们需要定位到根对象，找根对象的引用关系，之前没有G1时，我们进行内存对象的全部扫描，G1提供一个Rset
Rset专门存储引用的对象的位置，在哪一个区域，在哪一个Card当中
G1垃圾收集器会将每一块Region分为若干个Card，每一个Card默认大小为512KB

MixedGC：
当越来越多的数据晋升到Old区域当中的情况下，为了避免内存不足的情况，JVM虚拟机会启用MiexdGC，进行混合数据的回收，包含YongGC以及部分OldGC
当老年代数据占用堆内存整体45%的时候会触发，可以通过 -XX:InitiatingHeapOccupancyPercent=n进行设置
MixedGC回收的两个部分：
1.全局标记
初始化标记
根节点扫描
全局标记
重新标记
清除垃圾：并不是真正清除，而是恢复状态
2.对象拷贝阶段
将要回收的区域的存活对象复制到另外一个Region当中，然后进行垃圾清理
G1参数：设置启用G1 设置暂停时间设置堆内存大小
-XX:+UseG1GC -XX:MaxGCPauseMillis=100 -XX:+PrintGCDetails -Xmx32m
优化建议：
1.不要设置年轻代内存大小
2.暂停时间不要太苛刻