垃圾收集器詳解及參數配置

垃圾搜集器簡介

垃圾搜集器大致分為以下三類###

• 串行搜集器（serial collector）：它只有一條GC線程，且就像前面說的，它在運行的時候需要暫停用戶程序（stop the world）。
• 並行搜集器（parallel collector）：它有多條GC線程，且它也需要暫停用戶程序（stop the world）。
• 並發搜集器（concurrent collector）：它有一條或多條GC線程，且它需要在部分階段暫停用戶程序（stop the world），部分階段與用戶程序並發執行。

hotspot中的垃圾搜集器

• 串行搜集器的實現：serial（用於新生代，采用復制算法）、serial old（用於年老代，采用標記/整理算法）
• 並行搜集器的實現：ParNew（用於新生代，采用復制算法）、Parallel Scavenge（用於新生代，采用復制算法）、Parallel old（用於年老代，采用標記/整理算法）
• 並發搜集器的實現：concurrent mark sweep[CMS]（用於年老代，采用標記/清除算法）

垃圾收集器詳解

JVM啟動的兩種模式

• client模式：開發時默認啟動模式
• server模式：使用-server強制開啟server模式，

兩者的主要區別：

• server模式下做了大量的優化工作。
• server模式下應用啟動較慢，但在長時間運行情況下，運行速度會越來越快。
• client模式啟動快，但不適合長時間運行。

搜集器詳解

名稱	算法	內存區域	執行方式	執行過程	特點	適用場景	開啟參數
Serial Garbage Collector	復制算法	針對新生代設計	單線程、串行	當新生代內存不夠用時，先暫停全部用戶程序，然后開啟一條GC線程使用復制算法對垃圾進行回收，這一過程中可能會有一些對象提升到年老代	由於單線程運行，且整個GC階段都要暫停用戶程序，因此會造成應用程序停頓時間較長，但對於小規模的程序來說，卻非常適合。	平時的開發與調試程序使用，以及桌面應用交互程序。	-XX:+UseSerialGC（client模式默認值）
Serial Old Garbage Collector	標記/整理算法	針對年老代設計	單線程、串行	同Serial Garbage Collector	同Serial Garbage Collector	同Serial Garbage Collector	-
ParNew Garbage Collector	復制算法	針對新生代設計	多線程、並行	開啟若干條GC線程使用復制算法並行進行垃圾回收，這一過程中可能會有一些對象提升到年老代	有幾個處理器就會開幾個線程（不過線程數是可以使用參數-XX:ParallelGCThreads= 控制的），因此只適合於多核多處理器的系統	在中到大型的堆上，且系統處理器至少多於一個的情況。對於單個處理器來說，由於並行執行的開銷（比如同步），ParNew的性能將會低於serial搜集器。	-XX:+UseParNewGC
Parallel Scavenge Garbage Collector	復制算法	針對新生代設計	並行	優先滿足最大停頓時間的目標，次之是吞吐量，最后才是新生代區域的最小值。	更精確的控制GC停頓時間以及吞吐量	適用場景	控制最大的停頓時間（使用-XX:MaxGCPauseMillis= ），以及控制吞吐量（使用-XX:GCTimeRatio= ）server模式下默認的新生代搜集器
Parallel Old Garbage Collector	標記/整理算法	年老代設計	並行搜集器	-	它是除了serial old以外唯一一個可以與parallel scavenge搭配工作的年老代搜集器	-	-XX:-UseParallelOldGC
Concurrent Mark Sweep Garbage Collector	標記/清除算法	年老代	-	-	應用程序與GC線程一起工作	-	-

組合的威力

三種經典的組合

serial & serial old

client模式下默認的垃圾收集器組合，可通過-XX:+UseSerialGC強制開啟。非常適合運行於客戶端PC的小型應用程序，或者桌面應用程序（比如swing編寫的用戶界面程序），以及我們平時的開發、調試、測試等。

開發、調試、測試共同的特點：

• 1、由於都是在PC上運行，因此配置一般不會太高，或者說處理器個數不會太多。
• 2、上面幾種情況的應用程序都不會運行太久。
• 3、規模不會太大，也就是說，堆相對較小，搜集起來也比較快，停頓時間會比較短。

Parallel Scavenge & Parallel Old

這個組合是server模式下的默認組合（JDK6或JDK6之后），使用-XX:+UseParallelGC參數強制開啟。

適用於一些需要長期運行且對吞吐量有一定要求的后台程序。

運行於后台的程序都有以下特點：

• 1、系統配置較高，通常情況下至少四核（以目前的硬件水平為准）。
• 2、對吞吐量要求較高，或需要達到一定的量。
• 3、應用程序運行時間較長。
• 4、應用程序規模較大，一般是中到大型的堆。

ParNew & CMS（Serial Old作為替補）

它則是對響應時間（response time）要求較高的應用程序的首選，使用參數-XX:+UseConcMarkSweepGC開啟。

新生代采用並行搜集器

適用於一些需要長期運行且對相應時間有一定要求的后台程序。

采用ParNew & CMS組合的后台應用程序，一般都對相應時間有一定要求，最典型的就是我們的WEB應用程序。

垃圾搜集器參數精解

垃圾搜集器選擇參數

名稱	說明	備注
UseSerialGC	開啟此參數使用serial & serial old搜集器（client模式默認值）。
UseParNewGC	開啟此參數使用ParNew & serial old搜集器（不推薦）。
UseConcMarkSweepGC	開啟此參數使用ParNew & CMS（serial old為替補）搜集器。
UseParallelGC	開啟此參數使用parallel scavenge & parallel old搜集器（server模式默認值）。
UseParallelOldGC	開啟此參數在年老代使用parallel old搜集器（該參數在JDK1.5之后已無用）。

JVM各個內存區域大小相關參數

名稱	說明	備注
Xms	堆的初始值。默認為物理內存的1/64，最大不超1G。
Xmx	堆的最大值。默認為物理內存的1/4，最大不超1G。
Xmn	新生代的大小。
Xss	線程棧大小。
PermSize	永久代初始大小。默認為物理內存的1/64，最大不超1G。
MaxPermSize	永久代最大值。默認為物理內存的1/4，最大不超1G。
NewRatio	新生代與年老代的比例。比如為3，則新生代占堆的1/4，年老代占3/4。
SurvivorRatio	新生代中調整eden區與survivor區的比例，默認為8，即eden區為80%的大小，兩個survivor分別為10%的大小。

垃圾搜集器性能通用參數

名稱	說明	備注
PretenureSizeThreshold	晉升年老代的對象大小。默認為0，比如設為10M，則超過10M的對象將不在eden區分配，而直接進入年老代。
MaxTenuringThreshold	晉升老年代的最大年齡。默認為15，比如設為10，則對象在10次普通GC后將會被放入年老代。
DisableExplicitGC	禁用System.gc()。

並行搜集器參數

名稱	說明	備注
ParallelGCThreads	回收時開啟的線程數。默認與CPU個數相等。
GCTimeRatio	設置系統的吞吐量。比如設為99，則GC時間比為1/1+99=1%，也就是要求吞吐量為99%。若無法滿足會縮小新生代大小。
MaxGCPauseMillis	設置垃圾回收的最大停頓時間。若無法滿足設置值，則會優先縮小新生代大小，仍無法滿足的話則會犧牲吞吐量。

並發搜集器參數

名稱	說明	備注
CMSInitiatingOccupancyFraction	觸發CMS收集器的內存比例。比如60%的意思就是說，當內存達到60%，就會開始進行CMS並發收集。
UseCMSCompactAtFullCollection	在每一次CMS收集器清理垃圾后送一次內存整理。
CMSFullGCsBeforeCompaction	設置在幾次CMS垃圾收集后，觸發一次內存整理。

整理自：

• http://www.cnblogs.com/zuoxiaolong/p/jvm7.html
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