关于GC之七-并行FullGC VS FullGC

并行Full GC相对正常的Full GC效率高在哪里

stop the world

说到GC,这里要先提到VMThread,在jvm里有这么一个线程不断轮询它的队列,这个队列里主要是存一些VM_operation的动作,比如最常见的就是内存分配失败要求做GC操作的请求等,在对gc这些操作执行的时候会先将其他业务线程都进入到安全点,也就是这些线程从此不再执行任何字节码指令,只有当出了安全点的时候才让他们继续执行原来的指令,因此这其实就是我们说的stop the world(STW),整个进程相当于静止了。

至于safepoint,可以参考R大写的一篇文章,主动安全点和被动安全点,一般就是方法调用、循环跳出、return之前这三个地方。

CMS GC

这里必须提到CMS GC,因为这是解释并行Full GC和正常Full GC的关键所在,CMS GC我们分为两种模式background和foreground,其中background顾名思义是在后台做的,也就是可以不影响正常的业务线程跑,触发条件比如说old的内存占比超过多少的时候就可能触发一次background式的cms gc,这个过程会经历CMS GC的所有阶段,该暂停的暂停,该并行的并行,效率相对来说还比较高,毕竟有和业务线程并行的gc阶段;而foreground则不然,它发生的场景比如业务线程请求分配内存,但是内存不够了,于是可能触发一次cms gc,这个过程就必须是要等内存分配到了线程才能继续往下面走的,因此整个过程必须是STW的,因此CMS GC整个过程都是暂停应用的,但是为了提高效率,它并不是每个阶段都会走的,只走其中一些阶段,这些省下来的阶段主要是并行阶段,Precleaning、AbortablePreclean,Resizing这几个阶段都不会经历,其中sweep阶段是同步的,但不管怎么说如果走了类似foreground的cms gc,那么整个过程业务线程都是不可用的,效率会影响挺大。CMS GC具体的过程后面再写文章详细说,其过程确实非常复杂的

正常的Full GC

正常的Full GC其实是整个gc过程包括ygc和cms gc(这里说的是真正意义上的Full GC,还有些场景虽然调用Full GC的接口,但是并不会都做,有些时候只做ygc,有些时候只做cms gc)都是由VMThread来执行的,因此整个时间是ygc+cms gc的时间之和,其中CMS GC是上面提到的foreground式的,因此整个过程会比较长,也是我们要避免的

并行的Full GC

并行Full GC也通样会做YGC和CMS GC,但是效率高就搞在CMS GC是走的background的,整个暂停的过程主要是YGC+CMS_initMark+CMS_remark几个阶段

堆外内存常配合使用System GC

这里说的堆外内存主要针对java.nio.DirectByteBuffer,这些对象的创建过程会通过Unsafe接口直接通过os::malloc来分配内存,然后将内存的起始地址和大小存到java.nio.DirectByteBuffer对象里(主要是Bits类中,DirectByteBuffer中会计算base_address、capacity等),这样就可以直接操作这些内存。这些内存只有在DirectByteBuffer回收掉之后才有机会被回收,因此如果这些对象大部分都移到了old,但是一直没有触发CMS GC或者Full GC,那么悲剧将会发生,因为你的物理内存被他们耗尽了,因此为了避免这种悲剧的发生,通过-XX:MaxDirectMemorySize来指定最大的堆外内存大小,当使用达到了阈值的时候将调用System.gc来做一次full gc,以此来回收掉没有被使用的堆外内存,具体堆外内存是如何回收的,其原理机制又是怎样的,还是后面写篇详细的笔记吧

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