JAVA GC 总结

概念：

Minor GC:新生代的垃圾收集

Full GC:老年代的垃圾收集，通常伴随Minor GC(非绝对)

Full GC 通常比Minor GC慢10倍以上

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一、判定对象是否存活

1.1.引用计数算法

实现简单，无法解决循环引用问题，几乎不被使用。

1.2.根搜索算法

从"GC Roots"向下搜索，当"GC Roots"到某对象不可达时，判定这个对象可以回收。

"GC Roots"包括：

1.2.1栈中的对象

1.2.2方法区中类静态属性

1.2.3方法区中的常量

1.2.4JNI引用的对象

二、引用类型

2.1.强引用（Strong Ref）

通常意义下我们认为的引用。

2.2.软引用（Soft Ref）

内存不足时会被释放，若还是不够才抛出异常。

见SoftReference类。

2.3.弱引用（Weak Ref）

弱引用不能阻止gc回收它，因此它指向的对象随时可能因为(这个对象的其他强引用被消除)而为null。

见WeakReference和WeakHashMap类。

在Hadoop源码中可以看到WeakHashMap的应用。

2.4.虚引用（Phantom Ref）

甚至不能通过这个引用来获得对象（总是返回null）,这个引用会在该对象finalize之后，被回收之前被加入ReferenceQueue中。

        ReferenceQueue<T> q = new ReferenceQueue<T>();        T t = new T();        Reference<T> p = new PhantomReference<T>(t, q);        System.out.println(p.isEnqueued());        t = null;        System.gc();        System.out.println(p.isEnqueued());

输出：

false

true

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应用不多....

三、垃圾回收算法

3.1.标记-清除(Mark-Sweep)

先标记，后清除，容易产生内存碎片。

一般用于老年代。

3.2.复制（Copying）

把内存分成两块，只用一块。回收时把存活的复制到另一块上，然后把使用过的内存空间一次清理掉。

现代虚拟机的Eden-Survivor正是基于这种算法。

一般用于年轻代。

3.3.标记-压缩(Mark-Compact)

和Mark-Sweep相似，不同之处在于清除前把所有内存压缩成连续的一块，解决内存碎片的问题。

一般用于老年代。

四、垃圾收集器

4.1 年轻代垃圾收集器

4.1.1 Serial

串行收集器，stop-the-world,用户体验差。Java程序中的Client模式默认使用。

4.1.2 ParNew

Serial的多线程版本，适用于多cpu。仍然stop-the-world

4.1.3 Parallel Scavenge

多线程收集器，目标是达到一个可控制的吞吐量。

-XX:MaxGCPauseMillis 尽力保证一次GC时间不超过该值，调小会降低新生代大小，同时增加GC频率。

-XX:GCTimeTatio 设置GC占总时间百分比t取值为1~99,GC百分比=1/(1+t)。即GC百分比范围是1%~50%。

-XX:+UseAdaptiveSizePolicy 虚拟机动态调节Xmn,SurvivorRatio,PretenureSizeThreshold参数。

4.2 老年代垃圾收集器

4.2.1 Serial Old

Serial 的老年代版本，Client模式默认使用。

4.2.2 Parallel Old

通常与Parallel Scavenge结合使用，实现年轻代和老年代可控吞吐量。

4.2.3 CMS(Concurrent Mark Sweep)

步骤

a.初始标记(initial mark)：标记"GC Roots"直接关联的对象，stop-the-world。

b.并发标记(concurrent mark)：标记所有对象，和用户线程并发执行。

c.重新标记(remark)：修正(并发标记过程正中)用户程序动作产生的变动,stop-the-world。

d.并发清除(concurrent sweep)：清除被标记的对象

缺陷：

a.由于是并发程序，对cpu资源敏感，可能导致用户程序变慢。

b.由于并发清除时用户程序在运行，此时产生的垃圾无法清除。在这个过程中，若产生大量垃圾导致老年代充满，将出现(Concurrent Mode Falure),导致调用Serial Old重新清理而产生Full GC。

c.产生内存碎片

可用参数

-XX:+UseCMSCompactAtFullCollection 在Full GC后进行碎片整理，会导致GC时间变长。

-XX:CMSFullGCsBeforeCompaction:执行几个不带压缩的，再来一次带压缩的。

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