JVM第二弹

JVM第二弹

GC分代收集算法VS分区收集算法

分代收集算法

当前主流的VM垃圾收集都采用“分代收集“算法，这种算法会根据对象存活周期的不一样将内存划分为几块， 如JVM中的新生代、老年代、永久代，这样就能够根据个年代特色分别采用最适当的GC算法。

新生代·复制算法

每次垃圾收集都能发现大批对象已死，只有少许存活。所以选用复制算法，只须要付出少许存活对象的复制成本就能够完成收集。

老年代·标记整理算法

由于对象存活率高、没有额外空间对它进行分配担保，就必须采用“标记-清理”或者”标记-整理“算法来进行回收，没必要进行内存复制，且直接腾出空闲内存。

分区收集算法

分区算法则将整个堆空间划分为连续的不一样小区间，每一个小区间独立使用，独立回收。这样作的好处是能够控制一次回收多个小区间，根据目标停顿时间，每次合理的回收若干个小区间（而不是整个堆），从而减小一次GC所产生的的停顿。

GC垃圾收集器

Java堆内存被划分为新生代和年老代两部分，新生代主要使用复制和标记-清除算法，年老代主要使用标记整理垃圾回收算法，所以JVM中针对新生代和年老代分别提供了多种不一样的垃圾回收器。

Serial垃圾收集器（单线程、复制算法）

是最基本的垃圾回收器，使用复制算法，曾经是JDK1.3.1以前新生代惟一的垃圾回收器。 Serial 是一个单线程的收集器，它不但只会使用一个 CPU 或一条线程去完成垃圾收集工做， 而且在进行垃圾收集的同时，必须暂停其余全部的工做线程，直到垃圾收集结束。 Serial 垃圾收集器虽然在收集垃圾过程当中须要暂停全部其余的工做线程，可是它简单高效，对于限定单个 CPU 环境来讲，没有线程交互的开销，能够得到最高的单线程垃圾收集效率， 所以 Serial垃圾收集器依然是 java 虚拟机运行在 Client 模式下默认的新生代垃圾收集器。

ParNew垃圾收集器（Serial+多线程）

ParNew实际上是Serial的多线程版本，也是使用复制算法，除了使用多线程进行垃圾收集以外，其他的行为与ParNew彻底同样。 ParNew 垃圾收集器在垃圾收集过程当中一样也要暂停全部其余的工做线程。 ParNew 收集器默认开启和 CPU 数目相同的线程数，能够经过-XX:ParallelGCThreads 参数来限 制垃圾收集器的线程数。【Parallel：平行的】ParNew虽然是除了多线程外和Serial收集器几乎彻底同样， 可是ParNew垃圾收集器是不少java虚拟机运行在 Server 模式下新生代的默认垃圾收集器。

ParallelScavenge收集器（多线程复制算法 高效）

Parallel Scavenge 收集器也是一个新生代垃圾收集器，一样使用复制算法，也是一个多线程的垃圾收集器， 它重点关注的是程序达到一个可控制的吞吐量（Thoughput，CPU 用于运行用户代码的时间/CPU 总消耗时间，即吞吐量=运行用户代码时间/(运行用户代码时间+垃圾收集时间)）， 高吞吐量能够最高效率地利用 CPU 时间，尽快地完成程序的运算任务，主要适用于在后台运算而不须要太多交互的任务。 **自适应调节策略也是 ParallelScavenge 收集器与 ParNew 收集器的一个重要区别。 **

Serial Old收集器（单线程标记整理算法）

Serial Old 是 Serial 垃圾收集器年老代版本，它一样是个单线程的收集器，使用标记-整理算法，这个收集器也主要是运行在 Client 默认的 java 虚拟机默认的年老代垃圾收集器。

在 Server 模式下，主要有两个用途：

1. 在 JDK1.5 以前版本中与新生代的 Parallel Scavenge 收集器搭配使用。
2. 做为年老代中使用 CMS 收集器的后备垃圾收集方案。

Parallel Old收集器（多线程标记整理算法）

Parallel Old收集器是Parallel Scavenge的年老代版本，使用多线程的标记-整理算法，在JDK1.6才开始提供。 在 JDK1.6 以前，新生代使用 ParallelScavenge 收集器只能搭配年老代的 Serial Old 收集器，只能保证新生代的吞吐量优先，没法保证总体的吞吐量，Parallel Old 正是为了在年老代一样提供吞吐量优先的垃圾收集器，

**若是系统对吞吐量要求比较高，能够优先考虑新生代 Parallel Scavenge和年老代 Parallel Old 收集器的搭配策略。 **

CMS收集器（多线程标记清除算法）

Concurrent mark sweep(CMS)收集器是一种年老代垃圾收集器，其最主要目标是获取最短垃圾回收停顿时间，和其余年老代使用标记-整理算法不一样，它使用多线程的标记-清除算法。 最短的垃圾收集停顿时间能够为交互比较高的程序提升用户体验。CMS 工做机制相比其余的垃圾收集器来讲更复杂，整个过程分为如下 4 个阶段

初始标记

只是标记一下 GC Roots 能直接关联的对象，速度很快，仍然须要暂停全部的工做线程。

并发标记

进行 GC Roots 跟踪的过程，和用户线程一块儿工做，不须要暂停工做线程。

从新标记

为了修正在并发标记期间，因用户程序继续运行而致使标记产生变更的那一部分对象的标记记录，仍然须要暂停全部的工做线程。

并发清除

清除 GC Roots 不可达对象，和用户线程一块儿工做，不须要暂停工做线程。因为耗时最长的并发标记和并发清除过程当中，垃圾收集线程能够和用户如今一块儿并发工做，因此整体上来看CMS 收集器的内存回收和用户线程是一块儿并发地执行。

G1收集器

Garbage first 垃圾收集器是目前垃圾收集器理论发展的最前沿成果，相比与 CMS 收集器，G1 收集器两个最突出的改进是：

1. 基于标记-整理算法，不产生内存碎片。
2. 能够很是精确控制停顿时间，在不牺牲吞吐量前提下，实现低停顿垃圾回收。

G1 收集器避免全区域垃圾收集，它把堆内存划分为大小固定的几个独立区域，而且跟踪这些区域的垃圾收集进度，同时在后台维护一个优先级列表，每次根据所容许的收集时间，优先回收垃圾最多的区域。 区域划分和优先级区域回收机制，确保 G1 收集器能够在有限时间得到最高的垃圾收集效率。