Java虚拟机知识点【GC】

标记-清除算法
效率不高，而且存在内存碎片的问题。
复制算法
标记-整理算法
分代收集算法

新建的对象优先分配在Eden区；
当Eden区满了，就会触发Minor GC，Eden中的存活对象被移动到Survivor0，Eden被清空；
等Eden区再满了，再次触发Minor GC，Eden和Survivor0中的存活对象又会被复制到Survivor1，S0和Eden被清空，然后下一轮S0与S1交换角色，如此循环往复。
当两个Survivor区切换了几次（HotSpot虚拟机默认15次）之后，仍然存活的对象，将被复制到老年代。

Minor GC：发生在新生代的GC，因为Java对象都具备朝生夕灭的特性，所以Minor GC非常频繁，一般回收速度也比较快。
Major GC/Full GC：发生在老年代年的GC，出现Full GC经常伴随至少一次的Minor GC（非绝对，如Parallel Scavenge）。Full GC的速度一般会比Minor GC慢10倍以上，所以要合理设置年轻代与老年代的大小，尽量减少Full GC的操作。

当Eden区满时触发。

调用System.gc时，系统会建议执行Full GC，但是不一定执行。
老年代空间不足时触发。
方法区（永久代/元空间）空间不足时触发。
通过Minor GC后进入老年代的平均大小大于老年代的可用连续内存时触发。
由Eden区、From Space区向To Space区复制时，对象大小大于To Space可用内存，则把该对象转存到老年代，且老年代的可用连续内存小于该对象大小时触发。

对象优先在Eden区分配

一次Minor GC。
大对象直接进入老年代
长期存活的对象将进入老年代
动态对象年龄判定
空间分配担保

Serial：单线程的收集器。==复制算法==
ParNew：Serial 收集器的多线程版本。==复制算法==
Parallel Scavenge：类似ParNew的收集器，其他收集器关注于尽可能缩短 Stop The World 的时间，而Parallel 收集器更关注系统的吞吐量，支持自适应调节策略。==复制算法==
Serial Old：Serial 收集器的老年代版本。==标记整理算法==
Parallel Old：Parallel Scavenge 收集器的老年代版本。==标记整理算法==
CMS：Concurrent Mark Sweep 收集器是一种以获取最短回收停顿时间为目标的收集器。==标记清除算法==

初始标记(Initial Mark)：标记出老年代里面存活的对象，这些对象或者是从GC roots直接指向的，或者是被年轻代存活对象指向的。会导致 STW，速度最快。

并发标记(Concurrent Mark)：从上个阶段找到的所有根节点开始遍历整个老年代，标记存活的对象。速度慢，但是是和程序并发执行的。

重新标记(Final Remark)：由于之前的并发标记是并发过程，可能无法赶上应用程序的修改速度。所以需要重新标记来完成标记整个老生代存活对象的标记。会导致 STW，速度快。
并发清除(Concurrent Sweep)：并发清除死亡的对象。速度慢，但是是和程序并发执行的。

对CPU资源非常敏感。CMS默认回收线程数是(CPU数量+3)/4。
无法处理浮动垃圾，可能出现“Concurrent Mode Failure”失败而导致另一次Full GC的产生。CMS并发清理阶段用户线程还在运行，伴随程序运行自然有新的垃圾不断产生，这部分垃圾出现在标记过程之后，CMS无法在当次收集中处理掉它们，只好留到下次GC再清理。这部分垃圾就是浮动垃圾。因为垃圾收集阶段的用户线程还要运行，所以CMS不像其他收集器那样等老年代几乎填满了在收集，会预留一部分空间。-XX:CMSInitiatingOccupancyFraction可以设置触发的百分比。当预留的内存无法满足程序需要，就会出现出现“Concurrent Mode Failure”失败，此时，虚拟机启动后备方案：临时启用Serial Old。
标记-清除算法的缺陷。易产生内存碎片。解决方法：通过参数配置，用于CMS在Full GC 时开启内存碎片的合并整理过程，内存整理过程无法并发，会导致STW时间变长，因此有另一个参数配置，用于设置执行多少次不压缩的Full GC后，执行压缩会Full GC。

7.G1：面向服务端应用。

并发与并行：充分利用多CPU、多核环境的硬件优势，缩短STW。
分代收集：保留分代概念，能独立管理整个GC堆。
空间整理：基于“标记-整理“，局部（两个Region）上看基于“复制”算法。所以不会产生内存空间碎片。
可预知的停顿：这是G1相对于CMS的另一大优势，能让使用者明确指定一个长度为M毫秒的时间片段内，消耗在垃圾收集上的时间不得超过N毫秒。

初始标记(Initial Mark)：类似CMS
并发标记(Concurrent Mark)：类似CMS
最终标记(Remark)：类似CMS
筛选回收(cleanp)：在此阶段将对象从一个或多个区域复制到单一区域，同时整理和释放内存。

8.ZGC：JDK 11 引入的，号称具有更低延迟的垃圾收集器，利用有色指针、加载屏障等技术，将 STW 控制在一次，只做一次扫描就能实现垃圾收集。

参数	功能
-XX:+UseConcMarkSweepGC	自动启用-XX:+UseParNewGC
-XX:+UseParallelGC	自动启用-XX:+UseParallelOldGC。Server模式下的默认值。
-XX:+UseParallelOldGC	自动启用-XX:+UseParallelGC
-XX:+UseParNewGC	JDK8不能单独启用
-XX:+UseSerialGC	Serial + Serial Old。Client模式下的默认值。
-XX:+UseG1GC	使用G1垃圾收集器

参考资料：《深入理解Java虚拟机(第二版)》、《Java虚拟机规范(Java SE 8版)》、GC Algorithms: Implementations

标签

eden

算法