1, 编写测试代码
- package com.zn;
- import java.util.ArrayList;
- import java.util.List;
- import java.util.Properties;
- import java.util.Random;
- public class GCTest {
- public static void main(String[] args) throws Exception {
- 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);
- }
- // System.out.println("list 大小为:" + list.size());
- Thread.sleep(sleep);
- }
- }
- }
2, 设置垃圾回收为 ParNew 收集器
-XX:+UseParNewGC -XX:+PrintGCDetails -Xms16m -Xmx16m
3, 启动程序信息打印
由以上信息可以看出, ParNew: 使用的是 ParNew 收集器. 其他信息和串行收集器一致.
2.2 ParallelGC 垃圾收集器
ParallelGC 收集器工作机制和 ParNewGC 收集器一样, 只是在此基础之上, 新增了两个和系统吞吐量相关的参数, 使得其使用起来更加的灵活和高效.
相关参数如下:
-XX:+UseParallelGC: 年轻代使用 ParallelGC 垃圾回收器, 老年代使用串行回收器.
-XX:+UseParallelOldGC: 年轻代使用 ParallelGC 垃圾回收器, 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, 反而可能会影响到性能.
该参数使用需谨慎.
-XX:GCTimeRatio: 设置垃圾回收时间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:UseAdaptiveSizePolicy: 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.
1, 编写测试代码
- package com.zn;
- import java.util.ArrayList;
- import java.util.List;
- import java.util.Properties;
- import java.util.Random;
- public class GCTest {
- public static void main(String[] args) throws Exception {
- 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);
- }
- // System.out.println("list 大小为:" + list.size());
- Thread.sleep(sleep);
- }
- }
- }
2, 设置垃圾回收为 ParallelGC 收集器
- -XX:+UseParallelGC
- -XX:+UseParallelOldGC
- -XX:MaxGCPauseMillis=100
- -XX:+PrintGCDetails
- -Xms16m
- -Xmx16m
3, 启动程序信息打印
由以上信息可以看出, 年轻代和老年代都使用了 ParallelGC 垃圾回收器.
三, CMS 垃圾收集器
CMS 全称 Concurrent Mark Sweep, 是一款并发的, 使用标记 - 清除算法的垃圾回收器, 该回收器是针对老年代垃圾回收的, 通过参数 - XX:+UseConcMarkSweepGC 进行设置.
CMS 垃圾回收器的执行过程如下:
初始化标记(CMS-initial-mark) , 标记 root, 会导致 stw;
并发标记(CMS-concurrent-mark), 与用户线程同时运行;
预清理(CMS-concurrent-preclean), 与用户线程同时运行;
重新标记(CMS-remark) , 会导致 stw;
并发清除(CMS-concurrent-sweep), 与用户线程同时运行;
调整堆大小, 设置 CMS 在清理之后进行内存压缩, 目的是清理内存中的碎片;
并发重置状态等待下次 CMS 的触发(CMS-concurrent-reset), 与用户线程同时运行;
1, 编写测试代码
- package com.zn;
- import java.util.ArrayList;
- import java.util.List;
- import java.util.Properties;
- import java.util.Random;
- public class GCTest {
- public static void main(String[] args) throws Exception {
- 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);
- }
- }
- // System.out.println("list 大小为:" + list.size());
- Thread.sleep(sleep);
- }
- }
- }
2, 设置垃圾回收为 CMS 收集器
-XX:+UseConcMarkSweepGC -XX:+PrintGCDetails -Xms16m -Xmx16m
3, 启动程序信息打印
CMS 执行的过程:
四, G1 垃圾收集器(重点)
G1 垃圾收集器是在 jdk1.7 中正式使用的全新的垃圾收集器, oracle 官方计划在 jdk9 中将 G1 变成默认的垃圾收集器, 以替代 CMS.
G1 的设计原则就是简化 JVM 性能调优, 开发人员只需要简单的三步即可完成调优:
1. 第一步, 开启 G1 垃圾收集器
2. 第二步, 设置堆的最大内存
3. 第三步, 设置最大的停顿时间
G1 中提供了三种模式垃圾回收模式, Young GC,Mixed GC 和 Full GC, 在不同的条件下被触发.
4.1 原理
G1 垃圾收集器相对比其他收集器而言, 最大的区别在于它取消了年轻代, 老年代的物理划分, 取而代之的是将堆划分为若干个区域(Region), 这些区域中包含了有逻辑上的年轻代, 老年代区域.
这样做的好处就是, 我们再也不用单独的空间对每个代进行设置了, 不用担心每个代内存是否足够.
在 G1 划分的区域中, 年轻代的垃圾收集依然采用暂停所有应用线程的方式, 将存活对象拷贝到老年代或者 Survivor 空间, G1 收集器通过将对象从一个区域复制到另外一个区域, 完成了清理工作.
这就意味着, 在正常的处理过程中, G1 完成了堆的压缩(至少是部分堆的压缩), 这样也就不会有 cms 内存碎片问题的存在了.
在 G1 中, 有一种特殊的区域, 叫 Humongous 区域.
如果一个对象占用的空间超过了分区容量 50% 以上, G1 收集器就认为这是一个巨型对象.
这些巨型对象, 默认直接会被分配在老年代, 但是如果它是一个短期存在的巨型对象, 就会对垃圾收集器造成负面影响.
为了解决这个问题, G1 划分了一个 Humongous 区, 它用来专门存放巨型对象. 如果一个 H 区装不下一个巨型对象, 那么 G1 会寻找连续的 H 分区来存储. 为了能找到连续的 H 区, 有时候不得不启动 Full GC.
4.2 Young GC
Young GC 主要是对 Eden 区进行 GC, 它在 Eden 空间耗尽时会被触发.
Eden 空间的数据移动到 Survivor 空间中, 如果 Survivor 空间不够, Eden 空间的部分数据会直接晋升到年老代空间.
Survivor 区的数据移动到新的 Survivor 区中, 也有部分数据晋升到老年代空间中.
最终 Eden 空间的数据为空, GC 停止工作, 应用线程继续执行.
Remembered Set(已记忆集合)
在 GC 年轻代的对象时, 我们如何找到年轻代中对象的根对象呢?
根对象可能是在年轻代中, 也可以在老年代中, 那么老年代中的所有对象都是根么?
如果全量扫描老年代, 那么这样扫描下来会耗费大量的时间.
于是, G1 引进了 RSet 的概念. 它的全称是 Remembered Set, 其作用是跟踪指向某个堆内的对象引用.
每个 Region 初始化时, 会初始化一个 RSet, 该集合用来记录并跟踪其它 Region 指向该 Region 中对象的引用, 每个 Region 默认按照 512Kb 划分成多个 Card, 所以 RSet 需要记录的东西应该是 xx Region 的 xx Card.
4.3 Mixed GC
当越来越多的对象晋升到老年代 old region 时, 为了避免堆内存被耗尽, 虚拟机会触发一个混合的垃圾收集器, 即 Mixed GC, 该算法并不是一个 Old GC, 除了回收整个 Young
Region, 还会回收一部分的 Old Region, 这里需要注意: 是一部分老年代, 而不是全部
老年代, 可以选择哪些 old region 进行收集, 从而可以对垃圾回收的耗时时间进行控制.
也要注意的是 Mixed GC 并不是 Full GC.
MixedGC 什么时候触发?
由参数 -XX:InitiatingHeapOccupancyPercent=n 决定. 默认: 45%, 该参数的意思是: 当老年代大小占整个堆大小百分比达到该阀值时触发.
它的 GC 步骤分 2 步:
1全局并发标记(global concurrent marking)
2 拷贝存活对象(evacuation)
1, 全局并发标记
全局并发标记, 执行过程分为五个步骤:
初始标记(initial mark,STW)
标记从根节点直接可达的对象, 这个阶段会执行一次年轻代 GC, 会产生全局停顿.
根区域扫描(root region scan)
G1 GC 在初始标记的存活区扫描对老年代的引用, 并标记被引用的对象.
该阶段与应用程序 (非 STW) 同时运行, 并且只有完成该阶段后, 才能开始下
一次 STW 年轻代垃圾回收.
并发标记(Concurrent Marking)
G1 GC 在整个堆中查找可访问的 (存活的) 对象. 该阶段与应用程序同时运行, 可以被 STW 年轻代垃圾回收中断.
重新标记(Remark,STW)
该阶段是 STW 回收, 因为程序在运行, 针对上一次的标记进行修正.
清除垃圾(Cleanup,STW)
清点和重置标记状态, 该阶段会 STW, 这个阶段并不会实际上去做垃圾的收集, 等待 evacuation 阶段来回收.
2, 拷贝存活对象
Evacuation 阶段是全暂停的. 该阶段把一部分 Region 里的活对象拷贝到另一部分 Region 中, 从而实现垃圾的回收清理.
4.4 G1 收集器相关参数
-XX:+UseG1GC: 使用 G1 垃圾收集器
-XX:MaxGCPauseMillis: 设置期望达到的最大 GC 停顿时间指标(JVM 会尽力实现, 但不保证达到), 默认值是 200 毫秒.
-XX:G1HeapRegionSize=n: 设置的 G1 区域的大小. 值是 2 的幂, 范围是 1 MB 到 32 MB 之间. 目标是根据最小的 Java 堆大小划分出约 2048 个区域. 默认是堆内存的 1/2000.
-XX:ParallelGCThreads=n: 设置 STW 工作线程数的值. 将 n 的值设置为逻辑处理器的数量. n 的值与逻辑, 处理器的数量相同, 最多为 8.
-XX:ConcGCThreads=n: 设置并行标记的线程数. 将 n 设置为并行垃圾回收线程数 (ParallelGCThreads)的 1/4 左右.
-XX:InitiatingHeapOccupancyPercent=n: 设置触发标记周期的 Java 堆占用率阈值. 默认占用率是整个 Java 堆的 45%.
4.5 测试
1, 编写测试代码
- package com.zn;
- import java.util.ArrayList;
- import java.util.List;
- import java.util.Properties;
- import java.util.Random;
- public class GCTest {
- public static void main(String[] args) throws Exception {
- 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);
- }
- // System.out.println("list 大小为:" + list.size());
- Thread.sleep(sleep);
- }
- }
- }
2, 设置垃圾回收为 G1 垃圾收集器
-XX:+UseG1GC -XX:MaxGCPauseMillis=100 -XX:+PrintGCDetails -Xmx256m
3, 启动程序信息打印
4.6 对于 G1 垃圾收集器优化建议
年轻代大小
避免使用 -Xmn 选项或 -XX:NewRatio 等其他相关选项显式设置年轻代大小.
固定年轻代的大小会覆盖暂停时间目标.
暂停时间目标不要太过严苛
G1 GC 的吞吐量目标是 90% 的应用程序时间和 10% 的垃圾回收时间.
评估 G1 GC 的吞吐量时, 暂停时间目标不要太严苛. 目标太过严苛表示您愿意承受更多的垃圾回收开销, 而这会直接影响到吞吐量
来源: https://www.cnblogs.com/Zzzzn/p/12411463.html