GC基础

1.什么是垃圾

C语言申请内存:malloc free

C++: new delete

c/C++ 手动回收内存

Java: new ?

自动内存回收,编程上简单,系统不容易出错,手动释放内存,容易出两种类型的问题:

忘记回收

多次回收

没有任何引用指向的一个对象或者多个对象(循环引用)

2.如何定位垃圾

引用计数(ReferenceCount)

根可达算法(RootSearching)

3.常见的垃圾回收算法

标记清除(mark sweep) - 位置不连续 产生碎片 效率偏低(两遍扫描)

拷贝算法 (copying) - 没有碎片,浪费空间

标记压缩(mark compact) - 没有碎片,效率偏低(两遍扫描,指针需要调整)

4.JVM内存分代模型(用于分代垃圾回收算法)

   4.1 部分垃圾回收器使用的模型

          除Epsilon ZGC Shenandoah之外的GC都是使用逻辑分代模型

          G1是逻辑分代,物理不分代

          除此之外不仅逻辑分代,而且物理分代

   4.2 新生代 + 老年代 + 永久代(1.7)Perm Generation/ 元数据区(1.8) Metaspace

         永久代 元数据 - Class

         永久代必须指定大小限制 ,元数据可以设置,也可以不设置,无上限(受限于物理内存)

         字符串常量 1.7 - 永久代,1.8 - 堆

         MethodArea逻辑概念 - 永久代、元数据

  4.3 新生代 = Eden + 2个suvivor区 

         YGC回收之后,大多数的对象会被回收,活着的进入s0

         再次YGC,活着的对象eden + s0 -> s1

         再次YGC,eden + s1 -> s0

         年龄足够 -> 老年代 (15 CMS 6)

        s区装不下 -> 老年代

 4.4 老年代

         顽固分子

        老年代满了FGC Full GC

 4.5 GC Tuning (Generation)

        尽量减少FGC

        MinorGC = YGC

        MajorGC = FGC

4.6 对象分配过程图

对象分配流程

   4.7 动态年龄:(不重要) https://www.jianshu.com/p/989d3b06a49d

   4.8 分配担保:(不重要)

         YGC期间 survivor区空间不够了 空间担保直接进入老年代 参    考:https://cloud.tencent.com/developer/article/1082730

5. 常见的垃圾回收器

10种垃圾回收期

    5.1 JDK诞生 Serial追随 提高效率,诞生了PS,为了配合CMS,诞生了PN,CMS是1.4版本后期引入,CMS是里程碑式的GC,它开启了并发回收的过程,但是CMS毛病较多,因此目前任何一个JDK版本默认是CMS 并发垃圾回收是因为无法忍受STW

    5.2 Serial 年轻代 串行回收

    5.3 PS 年轻代 并行回收

    5.4 ParNew 年轻代 配合CMS的并行回收

    5.5 SerialOld 

    5.6 ParallelOld

    5.7 ConcurrentMarkSweep 老年代 并发的, 垃圾回收和应用程序同时运行,降低STW的时间(200ms) CMS问题比较多,所以现在没有一个版本默认是CMS,只能手工指定 CMS既然是MarkSweep,就一定会有碎片化的问题,碎片到达一定程度,CMS的老年代分配对象分配不下的时候,使用SerialOld 进行老年代回收 想象一下: PS + PO -> 加内存 换垃圾回收器 -> PN + CMS + SerialOld(几个小时 - 几天的STW) 几十个G的内存,单线程回收 -> G1 + FGC 几十个G -> 上T内存的服务器 ZGC 算法:三色标记 + Incremental Update

   5.8 G1(10ms) 算法:三色标记 + SATB

   5.9 ZGC (1ms) PK C++ 算法:ColoredPointers + LoadBarrier

   5.10 Shenandoah 算法:ColoredPointers + WriteBarrier

   5.11 Eplison (jdk debug)

   5.12 PS 和 PN区别的延伸阅读:

             https://docs.oracle.com/en/java/javase/13/gctuning/ergonomics.html#GUID-3D0BB91E-9BFF-4EBB-B523-14493A860E73

  5.13 垃圾收集器跟内存大小的关系

           Serial - 几十M

           PS -上百M ~ 几个G

           CMS - 20G

           G1 - 上百G

           ZGC - 4T ~ 16T(JDK13)

     5.14 1.8默认的垃圾回收:PS + ParallelOld

6. 常见垃圾回收器组合参数设定:(1.8)

-XX:+UseSerialGC = Serial New (DefNew) + Serial Old

小型程序。默认情况下不会是这种选项,HotSpot会根据计算及配置和JDK版本自动选择收集器

-XX:+UseParNewGC = ParNew + SerialOld

这个组合已经很少用(在某些版本中已经废弃)

https://stackoverflow.com/questions/34962257/why-remove-support-for-parnewserialold-anddefnewcms-in-the-future

-XX:+UseConc(urrent)MarkSweepGC = ParNew + CMS + Serial Old

-XX:+UseParallelGC = Parallel Scavenge + Parallel Old (1.8默认) 【PS + SerialOld】

-XX:+UseParallelOldGC = Parallel Scavenge + Parallel Old

-XX:+UseG1GC = G1

Linux中没找到默认GC的查看方法,而windows中会打印UseParallelGC 

java +XX:+PrintCommandLineFlags -version

通过GC的日志来分辨

Linux下1.8版本默认的垃圾回收器到底是什么?

1.8.0_181 默认(看不出来)Copy MarkCompact

1.8.0_222 默认 PS + PO

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