GC基础

作者: zzj0990 | 来源:发表于2020-12-24 09:48 被阅读0次

    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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