JAVA垃圾收集器之ParNew收集器

JAVA垃圾收集器之ParNew收集器

1、特點

ParNew收集器是JAVA虛擬機器中垃圾收集器的一種。它是Serial收集器的多線程版本，除了使用多條線程進行垃圾收集之外，其餘行為包括Serial收集器可用的所有控制參數（例如：-XX:SurvivorRatio、-XX:PretenureSizeThreshold、-XX:HandlePromotionFailure等）、收集演算法、Stop The World、對象分配規則、回收策略等都與Serial收集器一致。

2、現狀

ParNew是許多運行在Server模式下的虛擬機器中首選的新生代收集器，在JDK1.6以及之前的版本中，除了Serial收集器外，只有它能與CMS收集器配合工作。

在JDK 1.5時期，HotSpot推出了一款在強互動應用中幾乎可稱為有劃時代意義的垃圾收集器—CMS收集器（Concurrent Mark Sweep，本節稍後將詳細介紹這款收集器），這款收集器是HotSpot虛擬機器中第一款真正意義上的並發（Concurrent）收集器，它第一次實現了讓垃圾收集線程與使用者線程（基本上）同時工作，用前面那個例子的話來說，就是做到了在你媽媽打掃房間的時候你還能同時往地上扔紙屑。

所以在JDK 1.5中使用CMS來收集老年代的時候，新生代只能選擇ParNew或Serial收集器中的一個。ParNew收集器也是使用 -XX:+UseConcMarkSweepGC選項後的預設新生代收集器，也可以使用 -XX:+UseParNewGC選項來強制指定它。

3、固定JAVA虛擬機器空間

原始碼：

package com.gc;

import java.util.ArrayList;

import java.util.List;

/**

* 簡單的JAVA虛擬機器記憶體回收,parNew收集器的使用

* 運行參數，見具體方法

* @author 範芳銘

*/

public class EasyParNew {

public byte[] placeHolder =new byte[64 * 1024]; //預留位置

public static void main(String[]args) throws Exception{

outOfMemoryByFixSize();

}

/**

* 固定JAVA虛擬機器的大小

* 參數：-Xms30m -Xmx30m-Xmn10m -XX:+UseParNewGC -XX:+PrintGCDetails

* @author 範芳銘

*/

private static voidoutOfMemoryByFixSize() throws Exception{

List<EasyParNew>list = new ArrayList<EasyParNew>();

while(true){

EasyParNewserial = new EasyParNew();

list.add(serial);

Thread.sleep(10);//停頓10毫秒

}

}

/**

* JAVA虛擬機器的大小適當可擴充，其中Xms30m，Xmx40m

* 參數：-Xms30m -Xmx40m-XX:+UseParNewGC -XX:+PrintGCDetails

* @author 範芳銘

*/

private static voidoutOfMemoryByExpansionSize() throws Exception{

List<EasyParNew>list = new ArrayList<EasyParNew>();

while(true){

EasyParNewserial = new EasyParNew();

list.add(serial);

Thread.sleep(10);//停頓10毫秒

}

}

}

參數：

-Xms30m -Xmx30m -Xmn10m -XX:+UseParNewGC -XX:+PrintGCDetails

其中，-XX:+UseParNewGC表示要強制使用parNew收集器在新生代回收空間。

運行結果：

[GC [ParNew: 8137K->980K(9216K),0.0057214 secs] 8137K->8022K(29696K), 0.0057563 secs] [Times: user=0.01sys=0.00, real=0.01 secs]

[GC [ParNew: 9131K->1021K(9216K),0.0058799 secs] 16173K->16215K(29696K), 0.0059148 secs] [Times: user=0.00sys=0.00, real=0.01 secs]

[GC [ParNew: 9207K->9207K(9216K),0.0000123 secs][Tenured: 15194K->20447K(20480K), 0.0071258 secs]24401K->24289K(29696K), [Perm : 2086K->2086K(12288K)], 0.0071911 secs][Times: user=0.00 sys=0.00, real=0.01 secs]

[Full GC [Tenured:20447K->20447K(20480K), 0.0038141 secs] 29576K->29543K(29696K), [Perm :2086K->2086K(12288K)], 0.0038490 secs] [Times: user=0.00 sys=0.00, real=0.00secs]

[Full GC [Tenured:20447K->20436K(20480K), 0.0063466 secs] 29543K->29532K(29696K), [Perm :2086K->2084K(12288K)], 0.0063865 secs] [Times: user=0.00 sys=0.00, real=0.01secs]

Exception in thread "main"java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space

atcom.gc.EasyParNew.<init>(EasyParNew.java:12)

atcom.gc.EasyParNew.outOfMemoryByFixSize(EasyParNew.java:25)

atcom.gc.EasyParNew.main(EasyParNew.java:14)

Heap

par new generation total 9216K, used 9152K [0x03c10000,0x04610000, 0x04610000)

eden space 8192K, 100% used [0x03c10000, 0x04410000, 0x04410000)

from space 1024K, 93% used[0x04410000, 0x045000f0, 0x04510000)

to space 1024K, 0% used [0x04510000, 0x04510000, 0x04610000)

tenured generation total 20480K, used 20436K [0x04610000,0x05a10000, 0x05a10000)

the space 20480K, 99% used [0x04610000, 0x05a052b8, 0x05a05400,0x05a10000)

4、可擴充的JAVA虛擬機器空間

使用原始碼中對應的outOfMemoryByExpansionSize方法和配套的參數。

運行結果如下：

[GC [ParNew: 1990K->132K(2112K),0.0007742 secs] 24112K->24110K(30528K), 0.0007964 secs] [Times: user=0.00sys=0.00, real=0.00 secs]

[GC [ParNew: 1990K->130K(2112K),0.0008112 secs] 25969K->25965K(30528K), 0.0008477 secs] [Times: user=0.00sys=0.00, real=0.00 secs]

[GC [ParNew: 1988K->130K(2112K),0.0009319 secs] 27823K->27821K(30528K), 0.0009553 secs] [Times: user=0.00sys=0.00, real=0.00 secs]

[GC [ParNew: 1991K->134K(2112K),0.0008219 secs][Tenured: 29548K->29551K(29568K), 0.0031503 secs] 29682K->29679K(31680K),[Perm : 2086K->2086K(12288K)], 0.0040531 secs] [Times: user=0.01 sys=0.00,real=0.00 secs]

[GC [ParNew: 2562K->194K(2880K),0.0024877 secs] 32113K->32113K(40704K), 0.0025124 secs] [Times: user=0.00sys=0.00, real=0.00 secs]

[GC [ParNew: 2756K->196K(2880K),0.0010854 secs] 34676K->34680K(40704K), 0.0011096 secs] [Times: user=0.00sys=0.00, real=0.00 secs]

[GC [ParNew: 2758K->196K(2880K),0.0011059 secs] 37243K->37241K(40704K), 0.0011285 secs] [Times: user=0.03sys=0.00, real=0.00 secs]

[GC [ParNew: 2758K->2758K(2880K),0.0000123 secs][Tenured: 37045K->37813K(37824K), 0.0037394 secs]39803K->39798K(40704K), [Perm : 2086K->2086K(12288K)], 0.0037977 secs][Times: user=0.00 sys=0.00, real=0.00 secs]

[Full GC [Tenured:37813K->37813K(37824K), 0.0034278 secs] 40569K->40567K(40704K), [Perm :2086K->2086K(12288K)], 0.0034685 secs] [Times: user=0.00 sys=0.00, real=0.00secs]

[Full GC [Tenured:37813K->37792K(37824K), 0.0107084 secs] 40567K->40546K(40704K), [Perm :2086K->2084K(12288K)], 0.0107696 secs] [Times: user=0.01 sys=0.00, real=0.01secs]

Exception in thread "main"java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space

atcom.gc.EasyParNew.<init>(EasyParNew.java:12)

atcom.gc.EasyParNew.outOfMemoryByExpansionSize(EasyParNew.java:39)

atcom.gc.EasyParNew.main(EasyParNew.java:14)

Heap

par new generation total 2880K, used 2810K [0x03bf0000,0x03f00000, 0x03f00000)

eden space 2624K, 99% used[0x03bf0000, 0x03e7e8e8, 0x03e80000)

from space 256K, 75% used[0x03ec0000, 0x03ef0030, 0x03f00000)

to space 256K, 0% used [0x03e80000, 0x03e80000, 0x03ec0000)

tenured generation total 37824K, used 37792K [0x03f00000,0x063f0000, 0x063f0000)

the space 37824K, 99% used[0x03f00000, 0x063e82e0, 0x063e8400, 0x063f0000)

compacting perm gen total 12288K, used 2105K [0x063f0000,0x06ff0000, 0x0a3f0000)

the space 12288K, 17% used [0x063f0000, 0x065fe4a8, 0x065fe600,0x06ff0000)

5、ParNew收集器和Serial收集器的差異

ParNew收集器在單CPU的環境中絕對不會有比Serial收集器更好的效果，甚至由於存線上程互動的開銷，該收集器在通過超執行緒技術實現的兩個CPU的環境中都不能百分之百地保證能超越Serial收集器。當然，隨著可以使用的CPU的數量的增加，它對於GC時系統資源的利用還是很有好處的。它預設開啟的收集線程數與CPU的數量相同，在CPU非常多（譬如32個，現在CPU動輒就4核加超執行緒，伺服器超過32個邏輯CPU的情況越來越多了）的環境下，可以使用-XX:ParallelGCThreads參數來限制垃圾收集的線程數。

並行（Parallel）：指多條垃圾收集線程並行工作，但此時使用者線程仍然處於等待狀態。

並發（Concurrent）：指使用者線程與垃圾收集線程同時執行（但不一定是並行的，可能會交替執行），使用者程式繼續運行，而垃圾收集程式運行於另一個CPU上。

[GC [DefNew:1986K->128K(2112K), 0.0011191 secs] 27809K->27808K(30528K), 0.0011425secs] [Times: user=0.00 sys=0.01, real=0.00 secs]

和

[GC [ParNew:1990K->132K(2112K), 0.0007742 secs] 24112K->24110K(30528K), 0.0007964secs] [Times: user=0.00 sys=0.00, real=0.00 secs]

其中的GC [ParNew表示使用的是parNew收集器。

GC [DefNew 表示用的是serial收集器。