JVM垃圾收集器-serial.parNew,parallelScavnge,serialOld,parallelOld,CMS,G1

本文主要是介绍JVM垃圾收集器-serial.parNew,parallelScavnge,serialOld,parallelOld,CMS,G1，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

垃圾收集器
分代模型
适用于新生代：
serial
parNew
parallel Scaavenge

适用于老年代：
CMS
serial Old(msc)
paraller Old

分区模型
适用于超大容量：
G1

分代模型

serial /serial Old收集器

1.单线程收集器
2.收集时会暂停其他线程（用户体验不好）
3.新生代是复制算法，老年代是标记整理算法
4.参数配置

-XX: +UseSerialGC  #新生代使用serial收集器
-XX: +UseSerialOldGC  #老年代使用serial收集器

优点：
1.简单高效，无其他线程的开销
2.对于多核cpu,依旧采用单线程，浪费cpu资源

parNew 收集器

1.serial 收集器的多线程版本
2.线程数与cpu 核数相关
3.参数设置

-XX: +UseParNewGC 

4.搭配CMS收集器使用

parallel Scavenge/parallelOld 收集器

1.关注的是吞吐量，使更高效的利用CPU,
3.参数配置

-XX +UseParallelGC
-XX +UseParallelOldGC

CMS收集器（重点）（低停顿）（标记清除算法）

1.采用标记清除算法
2.只能使用在老年代
3.尽量减少停顿时间（低停顿）

垃圾清理过程：
1.初始标记：该阶段会暂停其他线程，标记初与GCroot 根 直接 关联的对象,其余可达对象不会被标记
2.并发标记：标记出GCroot 根所有的可达对象（耗时长，占整个收集的80%时间，但是和用户线程一起执行）
3.重新标记：该阶段会暂停其他线程，将 并发标记时 新产生的对象进行标记
4.并发清理：将对象进行清除

缺点：
1.并发标记和并发清除时，会和用户线程抢夺cpu资源
2.在并发清理时：会有用户线程产生新的垃圾，这些垃圾不会被回收
3.采用 标记清除算法，会产生不连续的碎片(补救办法：通过参数-XX +UseCMSCompactAtFullCollection 设置清除完后进行整理)
4.时间不确定性，在一次没收集完后，直接进入下一次收集，导致收集失败，(补救办法：使用serial Old收集器，但会产生停顿)

参数配置
设置线程数，设置是否做整理以及fullGC多少次后做整理，设置fullGC之前是否再来一次minorGC来减少标记时开销

-XX: +UseConcMarkSweepGC #使用收集器
-XX: ConcGCThreads #并发GC线程数
-XX: +UseCMSCompactAtFullCollection  # FUllGC后是否做整理
-XX: CMSFullGCsBeroreCompaction     # 多少次FUllGC后做整理，默认是0，代表每次都做整理
-XX: CMSInitatingOccupancyFraction  #设置老年代的使用到多少时，会触发FullGC
-XX:+UseCMSInitatingOccupancyOnly #设置回收阀值，不指定的话，除了第一次外，之后jvm会自动调整
-XX: +CMSSvacavengeBeroreRemark #在FullGC之前，进行minorGC 目的是通过减少对象引用，减少标记阶段的开销

分区模型

G1收集器（面向大容量）（筛选回收）（复制算法）

大容量：指的是给堆内存分配十几个G以上

1.将堆区分成多个区（最多可以有2048个区，每个区的大小是堆内存/2048），且每个区可以是任意年轻代，老年代。
2.年轻代默认占比是整个堆区的5%（可以通过参数配置，但不能超过60%）
3.Humongous 区:大对象区，将超过一个区的50%，就会直接放到大对象区，大对象区在FullGC的时候进行回收
优点：避免大对象进入老年代，占用老年代的空间而触发FullGC。

垃圾收集过程：
1.初始标记：标记GCroot根直接关联的对象
2.并发标记：标记GCroot根可达到的所有对象
3.最终标记：将有变动的对象进行再次标记
4.筛选回收：通过设置回收时间-XX : MaxGCPauseMillis #指定回收时间 ，默认200ms，堆区的回收价值和成本进行排序，然后在设定的时间内回收
5.复制算法：将每个区存活对象，复制到空白区。

收集器分类：
1.youngGC
当Eden区满了后，计算回收当前Eden区需要多长时间，然后与设置的回收时间比较 -XX : MaxGCPauseMillis 若是远远小于，则对新生代进行扩容(增加区)，若接近，则进行youngGC

2.mixedGC
老年代占用整个堆区的设定的值-XX:InitiatingHeapOccupancyPrencet 的值，会进行mixedGC,进行时会将部分年轻代，部分老年代，部分大对象区进行回收

3.FullGC
对象在复制的时候，空白的区放不下存活的对象，就会触发FullGC,采用单线程回收，标记清除，整理对象，会停止用户线程

ZGC收集器

JDK11 推出的低延迟收集器 （10ms）

堆区的划分

将堆区分为小页面，中页面，大页面
Small Region：2MB，主要用于放置小于 256 KB 的小对象。
Medium Region：32MB，主要用于放置大于等于 256 KB 小于 4 MB 的对象。
Large Region：N * 2MB。这个类型的 Region 是可以动态变化的，不过必须是 2MB 的整数倍，最小支持 4 MB。每个 Large Region 只放置一个大对象，并且是不会被重分配的。

安全点

JVM进行检查，业务线程没有对象的创建和引用的改变，就可以进行STW

判断垃圾的方式

传统垃圾收集器，使用可达性分析，GC 信息保存在对象头的 Mark Word 中，回收时需要进行对象遍历，查看对象头

ZGC:着色指针

着色指针

在 64 位的指针上，高 16 位都是 0，暂时不用来寻址。剩下的 48 位支持的内存可以达到 256 TB（2 ^48）,这可以满足多数大型服务器的需要了。不过 ZGC 并没有把 48 位都用来保存对象信息，而是用高 4 位保存了四个标志位，这样 ZGC 可以管理的最大内存可以达到 16 TB（2 ^ 44）

JVM 可以从指针上直接看到对象的三色标记状态（Marked0、Marked1）、是否进入了重分配集（Remapped）、是否需要通过 finalize 方法来访问到（Finalizable）

标记垃圾的方式:着色指针

GC过程

1.初始标记
将GCroots 根直接关联的对象进行标记(会进行STW)

2.并发标记

3.再标记

4.并发转移准备

5.初始转移

6.并发转移

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