JVM-垃圾回收器的详解/对比

简介

本文介绍Java的垃圾回收器，包括：JDK默认的垃圾回收器、CMS与G1的区别、年轻代回收器、老年代回收器。

JDK默认的垃圾回收器

查看默认的垃圾回收器的方法

命令

java -XX:+PrintCommandLineFlags -version

结果：

我是JDK8，可看到：默认的垃圾回收器是并行垃圾回收器（UseParallelGC），此垃圾回收器的特点是：

1. 并行执行，可发挥多核的优势，尽可能减少垃圾收集占用的时间，提高吞吐量。
2. 垃圾回收时应用程序会停止，可调整 JVM 参数来平衡吞吐量和暂停时间。
3. 年轻代垃圾回收器：Parallel Scavenge，使用复制算法进行垃圾回收。老年代垃圾回收器：Parallel Old，使用标记-整理算法进行垃圾回收。
4. 并行垃圾回收期间，若用户线程继续分配大量对象并释放，可能会产生新的内存碎片。这可能会影响到后续的对象分配效率。为缓解这个问题，可使用其他垃圾回收器，如 G1（Garbage-First）垃圾回收器，它使用了更先进的算法来处理内存碎片问题。

JDK版本的默认垃圾回收器

版本	年轻代	老年代	备注
JDK6	PSScavenge(Parallel Scavenge)	PSMarkSweep (Parallel Scavenge)	简称：PSPS
JDK7	PSScavenge(Parallel Scavenge)	PSParallelCompact(Parallel Old)	简称：PSPO
JDK8	PSScavenge(Parallel Scavenge)	PSParallelCompact(Parallel Old)	简称：PSPO
JDK11	G1	G1

年轻代回收器

Parallel Scavenge与Parnew的区别

Parallel Scavenge（并行回收）与Parnew（并行回收）

区别一：搭配的老年代收集器

Parallel Scavenge：搭配的老年代垃圾收集器是Parallel Old，不能搭配CMS。

ParNew：可以搭配老年代垃圾收集器CMS。

区别二：参数

Parallel Scavenge收集器提供了两个参数用于精确控制吞吐量：-XX:MaxGCPauseMillis（最大垃圾收集停顿时间）和-XX:GCTimeRatio（设置吞吐量大小）。另外也要注意-XX:+UseAdaptiveSizePolicy参数。

-XX:MaxGCPauseMillis

设置最大GC暂停时间的目标（以毫秒为单位）。这是一个软目标，并且JVM将尽最大的努力来实现它。默认情况下，没有最大暂停时间值。
示例显示如何将最大目标暂停时间设置为500ms：-XX:MaxGCPauseMillis = 500

当然你不能想当然的认为这个值设置的越小越好，你要知道Parallel Scavenge是如何做到控制停顿时间的？实际上就是简单的增加垃圾回收频率而已，也就是说你设置的停顿时间越短，垃圾回收的频率就会越频繁，比如：原来30秒一次垃圾回收，一次停顿2秒，现在由于设置的停顿时间为1秒，所以必须10秒执行一次垃圾回收，虽然停顿时间短了，但是吞吐量也低了。

-XX:GCTimeRatio

值为大于0小于100的整数，也就是垃圾收集时间占总时间的 比率，相当于吞吐量的倒数。比如把此参数设置为19，那允许的最大垃圾收集时间就占总时间的5% （即1/(1+19)），默认值为99，即允许最大1%（即1/(1+99)）的垃圾收集时间。

-XX:+UseAdaptiveSizePolicy

这个参数打开后，就不需要手工指定新生代的大小（-Xmn）、Eden与Survivor区的比例（-XX:SurvivorRatio）、晋升老年代对象年龄（-XX:PretenureSizeThreshold）等细节参数了，虚拟机会根据当前系统的运行情况收集性能监控信息，动态调整这些参数以提供最合适的停顿时间或者最大的吞吐量，这种调节方式称为GC自适应的调节策略（GC Ergonomics）。只需要把基本的内存数据设置好（如-Xmx设置最大堆），然后使用MaxGCPauseMillis参数（更关注最大停顿时间）或GCTimeRatio（更关注吞吐量）参数给虚拟机设立一个优化目标，那具体细节参数的调节工作就由虚拟机完成了。

• 在 JDK 1.8 中，如果使用 CMS，无论 UseAdaptiveSizePolicy 如何设置，都会将 UseAdaptiveSizePolicy 设置为 false；不过不同版本的JDK存在差异；
• UseAdaptiveSizePolicy不要和SurvivorRatio参数显示设置搭配使用，一起使用会导致参数失效；
• 由于AdaptiveSizePolicy会动态调整 Eden、Survivor 的大小，有些情况存在Survivor 被自动调为很小，比如十几MB甚至几MB的可能，这个时候YGC回收掉 Eden区后，还存活的对象进入Survivor 装不下，就会直接晋升到老年代，导致老年代占用空间逐渐增加，从而触发FULL GC，如果一次FULL GC的耗时很长（比如到达几百毫秒），那么在要求高响应的系统就是不可取的。

附：对于面向外部的大流量、低延迟系统，不建议启用此参数，建议关闭该参数。

Parallel Scavenge为什么不能与CMS使用

Parallel Scavenge没有使用通用的那个GC框架，所以不能跟使用了那个框架的CMS搭配使用。就这么简单，不是什么算法/技术上的不兼容，纯粹是人为造成的。 

Parallel Scavenge和ParNew抽象来说是同一思路的GC，而后者可以跟CMS搭配使用。

老年代回收器

并发GC（CMS）与并行GC（Parallel Compacting）的区别？

• 并行(Parallel)：多条垃圾收集线程并行工作，而用户线程仍处于等待状态。
• 并发(Concurrent)：垃圾收集线程与用户线程一段时间内同时工作(交替执行)

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