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漫谈四个垃圾回收器

2015-06-151022分享

   说起垃圾回收,许多人都了解它的概念。尽管如此,仍有许多我们不太了解的东西。关于JVM最大的误解就是认为它只有一个垃圾回收器,而事实上它有四个不同的回收,每个都各有其长短。JVM并不会自动地选择某一个,这事还得落在你我的肩上,因为不同的回收器会带来吞吐量及应用的暂停时间的显著的差异。

   这四种回收算法的共同之处在于它们都是分代的,也就是说它们将托管的堆分成了好几个区域,它假设堆中的许多对象的生命周期都很短,可以很快被回收掉。这里直接讲一下这几个不同的算法,以及它们的长处及短处。漫谈四个垃圾回收

1.串行回收器

   串行回收器是最简单的一个,你都不会考虑使用它,因为它主要是面向单线程环境的(比如说32位的或者Windows)以及比较小的堆。这个回收器工作的时候会将所有应用线程全部冻结,就这一点而言就使得它完全不可能会被服务端应用所采用。


2.并行/吞吐量回收器

   并行回收器( Parallel collector)。这是JVM的默认回收器。正如它的名字所说的那样,它的最大的优点就是它使用多个线程来扫描及压缩堆。它的缺点就是不管执行的是minor GC还是full GC它都会暂停应用线程。并行回收器最适合那些可以容许暂停的应用,它试图减少由回收器所引起的CPU开销。


3.CMS回收器

   CMS回收器了(concurrent-mark-sweep)。这个算法使用了多个线程(concurrent)来扫描堆并标记(mark)那些不再使用的可以回收(sweep)的对象。这个算法在两种情况下会进入一个”stop the world”的模式:当进行根对象的初始标记的时候 (老生代中线程入口点或静态变量可达的那些对象)以及当这个算法在并发运行的时候应用程序改变了堆的状态使得它不得不回去再次确认自己标记的对象都是正确的。

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   使用这个回收器最大的问题就是会碰到promotion failure,这是指在回收新生代及年老代时出现了竞争条件的情况。如果回收器需要将年轻的对象提升到年老代中,而这个时候年老代没有多余的空间了,它就只能先进行一次STW(Stop The World)的full GC了——这种情况正是CMS所希望避免的。为了确保这种情况不会发生,你要么就是增加老生代的大小(或者增加整个堆的大小),要么就是给回收器分配一些后台线程以便与对象分配的速度进行赛跑。


4.G1回收器

   G1( Garbage first)回收器在JDK 7update 4中首次引入,它的设计目标是能更好地支持大于4GB的堆。G1回收器将堆分为多个区域,大小从1MB到32MB不等,并使用多个后台线程来扫描它们。G1回收器会优先扫描那些包含垃圾最多的区域,这正是它的名字的由来(Garbage first)。这个回收器可以通过-XX:UseG1GC标记来启用。

   这一策略减少了后台线程还未扫描完无用对象前堆就已经用光的可能性,而那种情况回收器就必须得暂停应用,这就会导致STW回收。G1的另一个好处就是它总是会进行堆的压缩,而CMS回收器只有在full GC的时候才会干这事。

   每个回收器都有许多不同的开关和选项来进行调优,这可能会增加吞吐量,也可能会减少,这取决于你的应用的具体的行为了。


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