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資訊專欄INFORMATION COLUMN

細(xì)述 Java垃圾回收機(jī)制→Types of Java Garbage Collectors

Julylovin / 808人閱讀

摘要：并發(fā)標(biāo)記清除垃圾回收器，使用多個(gè)線程來掃描堆內(nèi)存并標(biāo)記可被清除的對象，然后清除標(biāo)記的對象。垃圾回收器應(yīng)用于大的堆內(nèi)存空間。它將堆內(nèi)存空間劃分為不同的區(qū)域，對各個(gè)區(qū)域并行地做回收工作。它會通過把重復(fù)的值移動到同一個(gè)數(shù)組來優(yōu)化堆內(nèi)存占用。

本文非原創(chuàng)，翻譯自Types of Java Garbage Collectors
在Java中為對象分配和釋放內(nèi)存空間都是由垃圾回收線程自動執(zhí)行完成的。和C語言不一樣的是Java程序員不需要手動寫垃圾回收相關(guān)的代碼。這是使得Java如此流行，同時(shí)也是Java能幫助程序員寫出更好的Java應(yīng)用的優(yōu)點(diǎn)之一。

本文將會介紹各種不同類型的Java垃圾回收器。垃圾回收是Java用來將程序員從分配和釋放內(nèi)存的瑣事中解放出來的自動過程。
Java有四種類型的垃圾回收器，

Serial Garbage Collector

Parallel Garbage Collector

CMS Garbage Collector

G1 Garbage Collector


這四種類型的垃圾回收器都有各自的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。最重要的是程序員可以選擇JVM使用哪種類型的垃圾回收器。我們可以通過傳遞不同的JVM參數(shù)來設(shè)置使用哪一個(gè)。各個(gè)垃圾回收器在不同應(yīng)用場景下的效率會有很大的差異。因此了解各種不同類型的垃圾回收器以及它們的應(yīng)用場景是非常重要的。

Serial Garbage Collector

串行垃圾回收器控制所有的應(yīng)用線程。它是為單線程場景設(shè)計(jì)的，只使用一個(gè)線程來執(zhí)行垃圾回收工作。它暫停所有應(yīng)用線程來執(zhí)行垃圾回收工作的方式不適用于服務(wù)器的應(yīng)用環(huán)境。它最適用的是簡單的命令行程序。

使用-XX:+UseSerialGCJVM參數(shù)來開啟使用串行垃圾回收器。

Parallel Garbage Collector

并行垃圾回收器也稱作基于吞吐量的回收器。它是JVM的默認(rèn)垃圾回收器。與Serial不同的是，它使用多個(gè)線程來執(zhí)行垃圾回收工作。和Serial回收器一樣，它在執(zhí)行垃圾回收工作是也需要暫停所有應(yīng)用線程。

CMS Garbage Collector

并發(fā)標(biāo)記清除(Concurrent Mark Sweep,CMS)垃圾回收器，使用多個(gè)線程來掃描堆內(nèi)存并標(biāo)記可被清除的對象，然后清除標(biāo)記的對象。CMS垃圾回收器只在下面這兩種情形下暫停工作線程，

在老年代中標(biāo)記引用對象的時(shí)候

在做垃圾回收的過程中堆內(nèi)存中有變化發(fā)生

對比與并行垃圾回收器，CMS回收器使用更多的CPU來保證更高的吞吐量。如果我們可以有更多的CPU用來提升性能，那么CMS垃圾回收器是比并行回收器更好的選擇。

使用-XX:+UseParNewGCJVM參數(shù)來開啟使用CMS垃圾回收器。

G1 Garbage Collector

G1垃圾回收器應(yīng)用于大的堆內(nèi)存空間。它將堆內(nèi)存空間劃分為不同的區(qū)域，對各個(gè)區(qū)域并行地做回收工作。G1在回收內(nèi)存空間后還立即堆空閑空間做整合工作以減少碎片。CMS卻是在全部停止(stop the world,STW)時(shí)執(zhí)行內(nèi)存整合工作。對于不同的區(qū)域G1根據(jù)垃圾的數(shù)量決定優(yōu)先級。

使用-XX:UseG1GCJVM參數(shù)來開啟使用G1垃圾回收器。

Java 8 的優(yōu)化

在使用G1垃圾回收器是，開啟使用-XX:+UseStringDeduplacatonJVM參數(shù)。它會通過把重復(fù)的String值移動到同一個(gè)char[]數(shù)組來優(yōu)化堆內(nèi)存占用。這是Java 8 u 20引入的選項(xiàng)。

以上給出的四個(gè)Java垃圾回收器，在什么時(shí)候使用哪一個(gè)去決于應(yīng)用場景，硬件配置和吞吐量要求。

Garbage Collection JVM Options

下面是些主要的與Java垃圾回收相關(guān)的JVM選項(xiàng)。
Type of Garbage Collector to run

選項(xiàng) 描述
-XX:+UseSerialGC 串行垃圾回收器
-XX:+UseParallelGC 并行垃圾回收器
-XX:+UseConcMarkSweepGC CMS垃圾回收器
-XX:ParallesCMSThread= CMS垃圾回收器–使用的線程數(shù)量
-XX:UseG1GC G1垃圾回收器

GC 優(yōu)化選項(xiàng)

選項(xiàng) 描述
-Xms 初始堆內(nèi)存大小
-Xmx 最大堆內(nèi)存大小
-Xmn 年輕代的大小
-XX:PermSize 初始永久代的大小
-XX:MaxPermSize 最大的永久代的大小

Example Usage of JVM GC Options

java -Xmx12m -Xms3m -Xmn1m -XX:PermSize=20m -XX:MaxPermSize=20m -XX:+UseSerialGC -jar java-application.jar

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