Java虛擬機器垃圾收集器

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垃圾收集器用到的垃圾收集演算法標記-清除（Mark-Sweep）演算法：

首先標記出所有需要回收的對象，在標記完成後統一回收所有被標記的對象。它主要有兩個缺點：一個是效率問題，標記和清楚過程的效率都不高；另外一個是空間問題，標記清楚後會產生大量不連續的記憶體片段，空間片段太多可能會導致，當程式在以後的運行過程中需要分配較大對象時無法找到足夠連續的記憶體空間而不得不提前出發另一次垃圾收集動作。

執行過程如所示：

複製演算法：

它將可用記憶體按容量劃分為大小相等的兩塊，每次只是用其中一塊。當這一塊的記憶體用完了，就將還存活著的對象複製到另外一塊上面，然後再把已使用過的記憶體空間一次清理掉。這樣使得每次都是對其中的一塊進行記憶體回收，沒存分配時也就不用考慮記憶體片段等複雜情況，只要移動堆頂指標，按順序分配記憶體即可，實現簡單，運行高效。

現在的商業虛擬機器都採用這種收集演算法來回收新生代，IBM的專門研究表明，新生代中的對象98%是朝生夕死的，所以並不需要按照1：1的比例來劃分記憶體空間，而是將記憶體分為一塊較大的Eden空間和兩塊較小的Survivor空間，每次使用Eden和其中的一塊Survivor。當回收時，將Eden和Survivor中還存活著的兌現個一次性地拷貝到另外一塊Survivor空間上，最後清理掉Eden和剛才用過的Survivor的空間。

執行過程如所示：

標記-整理演算法：

標記過程仍然與標記-清楚演算法一樣，但是後續步驟不是直接對可回收對象進行清理，而是讓所有存活的對象都向一端移動，然後直接清理掉端邊界意外的記憶體。

執行過程如所示：

分代收集演算法：

當前商業虛擬機器的垃圾收集都採用分代收集（Generational Collection）演算法，這種演算法並沒有什麼新的思想，只是根據對象的存貨周期的不同將記憶體劃分為幾塊。一般是把Java堆分成新生代和老年代，這樣就可以根據各個年代的特點採用最適當的手機演算法。在新生代中，每次垃圾收集時都發現有大批對象死去，只有少量存活，那麼就選用複製演算法，只需要付出少量存活對象的複製成本就可以完成收集。而老年代中因為對象存活率高、沒有額外空間對它進行分配擔保，就必須使用標記-清理或標記-整理演算法來進行回收。

垃圾收集器

我畫了一張思維導圖來描述了垃圾收集器：

垃圾收集器常用參數

參數	描述
UseSerialGC	使用Serial + Serial Old的收集器組合進行記憶體回收
UseParNewGC	使用ParNew + Serial Old的收集器組合進行記憶體回收
UseConcMarkSweepGC	使用ParNew + CMS + Serial Old的收集器組合進行記憶體回收。Serial Old收集器將作為CMS收集器出現Concurrent Mode Failure失敗後的後備收集器使用
UseParallelGC	使用Parallel Scavenge + Serial Old的收集器組合進行記憶體回收
UseParallelOldGC	使用Parallel Scavenge + ParallelOld的收集器組合進行記憶體回收
-XX:SurvivorRatio	新生代中Eden地區與Survivor地區的容量比值，預設為8，代表Eden：Survivor=8:1
PretenureSizeThreshold	直接晉陞到老年代對象的大小，大於這個參數的對象將直接在老年代分配
MaxTenuringThreshold	晉陞到老年代的對象年齡。每個對象堅持過一次Minor GC之後，年齡就增加1，當超過這個參數時就進入老年代
UseAdaptiveSizePolicy	動態調整Java堆中各個地區的大小以及進入老年代的年齡
HandlePromotionFailure	是否允許擔保失敗，即老年代剩餘空間不足心應付新生代的整個Eden和Survivor區的所有對象都存活的極端情況
ParallelGCThreads	設定並行GC時進行記憶體回收的線程數
GCTimeRatio	GC時間佔總時間的比率。僅在使用Parallel Scavenge收集器時生效
MaxGCPauseMillis	設定GC的最大停頓時間。僅在使用Parallel Scavenge收集器時生效
CMSInitiatingOccupancyFraction	設定CMS收集器在老年代空間被使用多少後觸發垃圾收集。僅在使用CMS收集器時生效
UseCMSCompactAtFullCollection	設定CMS收集器在完成垃圾收集後是否要進行一次記憶體磁碟重組。僅在使用CMS收集器時生效
CMSFullGCsBeforeCompaction	設定CMS收集器在進行若干次垃圾收集後再啟動一次記憶體磁碟重組

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