JVM学习（4）——全面总结Java的GC算法和回收机制

俗话说，自己写的代码，6个月后也是别人的代码……复习！复习！复习！涉及到的知识点总结如下：

•  一些JVM的跟踪参数的设置
• Java堆的分配参数

• -Xmx 和 –Xms 应该保持一个什么关系，可以让系统的性能尽可能的好呢？是不是虚拟机内存越大越好？

• Java 7之前和Java 8的堆内存结构
• Java栈的分配参数
• GC算法思想介绍–GC ROOT可达性算法　　分为了eden伊甸园，两个幸存代survivor，前三者也叫年轻代，其次是老年代old和永久代permanent。一个Java对象被创建，先是存在于eden，如果存活时间超过了两个幸存代就转移到老年代保存，而永久带保存了对象的方法，变量等元数据，如果永久带没地方了就会发生内存泄漏异常错误OutOfMemeoryError：PermGen。　　永久区分配参数　　栈大小分配 -Xss但是也得预防很深的函数调用可能导致栈内存溢出问题，比如不合适的递归调用。　　对于一个对象A，只要有任何一个对象引用了A，则A的引用计数器就加1，当引用失效时，引用计数器就减1。只要对象A的引用计数器的值为0，则对象A就不可能再被使用。就可以回收了。如图有一个根对象，和一个可达的对象：　　Java为什么不用他呢，因为引用计数法有很多缺点：对象1没办法回收，但是确实没有用了。 
  • 可触及的–从GC ROOT这个根节点对象，沿着引用的链条，可以触及到这个对象，该对象就叫可触及的，也就是之前说的可达性算法的思想。
  • 可复活的–一旦所有引用被释放，就是可复活状态，因为在finalize()中可能复活该对象（finalize方法只会调用一次）。
  • 不可触及的–在finalize()后，可能会进入不可触及状态，不可触及的对象不可能复活，就可以回收了。
  　　引出一个方法的理解：finalize方法　　上面提到了GC或者执行finalize可能造成程序暂停，这引出一个概念：Stop-The-World现象。　　这是Java中一种全局暂停的现象，全局停顿，所有Java代码停止，类似JVM挂起的状态……但是native代码可以执行，但不能和JVM交互。这多半由于GC引起，其他的引起原因比如：　　

  　　注意：新生代的多线程回收不一定快！看在多核还是单核，和具体环境。、

  • 还有一种是Parallel收集器，它类似ParNew，但是更加关注JVM的吞吐量！同样是在新生代复制算法，老年代使用标记压缩算法，可以使用JVM参数XX:+UseParallelGC设置使用Parallel并行收集器+ 老年代串行，或者使用XX:+UseParallelOldGC，使用Parallel并行收集器+ 并行老年代。也就是说，Parallel收集器可以同时让新生代和老年代都并行收集。如图：

  

  　　关于并行收集器还有两个参数设置：

  　　

  　　最后看一个很重要的收集器-CMS（并发标记清除收集器Concurrent Mark Sweep）收集器

  　　顾名思义，它在老年代使用的是标记清除算法，而不是标记压缩算法，也就是说CMS是老年代收集器（新生代使用ParNew），所谓并发标记清除就是CMS与用户线程一起执行。标记-清除算法与标记-压缩相比，并发阶段会降低吞吐量，使用参数-XX:+UseConcMarkSweepGC打开。

   　　CMS运行过程比较复杂，着重实现了标记的过程，可分为：

  • 初始标记，标记GC ROOT 根可以直接关联到的对象（会产生全局停顿），但是初始标记速度快。
  • 并发标记（和用户线程一起），主要的标记过程，标记了系统的全部的对象（不论垃圾不垃圾）。
  • 重新标记，由于并发标记时，用户线程依然运行（可能产生新的对象），因此在正式清理前，再做一次修正，会产生全局停顿。
  • 并发清除（和用户线程一起），基于标记结果，直接清理对象。这也是为什么使用标记清除算法的原因，因为清理对象的时候用户线程还能执行！标记压缩算法的压缩过程涉及到内存块移动，这样会有冲突。
  • 并发重置，为下一次GC做准备工作。

   

  　　CMS的特点可以使用-XX:+CMSFullGCsBeforeCompaction，设置进行几次Full GC后，进行一次碎片整理。

   　　从三个方面考虑：

  • 软件如何设计架构
  • 代码如何写
  • 堆空间如何分配

   

  
  

   

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  原标题：JVM学习（4）——全面总结Java的GC算法和回收机制

  关键词：JAVA