学习了GC算法的相关概念之后, 我们将介绍在JVM中这些算法的具体实现。首先要记住的是, 大多数JVM都需要使用两种不同的GC算法 —— 一种用来清理年轻代, 另一种用来清理老年代。
我们可以选择JVM内置的各种算法。如果不通过参数明确指定垃圾收集算法, 则会使用宿主平台的默认实现。本章会详细介绍各种算法的实现原理。
下面是关于Java 8中各种组合的垃圾收集器概要列表,对于之前的Java版本来说,可用组合会有一些不同:
| Young | Tenured | JVM options |
|---|---|---|
| Incremental(增量GC) | Incremental | -Xincgc |
| Serial | Serial | -XX:+UseSerialGC |
| Parallel Scavenge | Serial | -XX:+UseParallelGC -XX:-UseParallelOldGC |
| Parallel New | Serial | N/A |
| Serial | Parallel Old | N/A |
| Parallel Scavenge | Parallel Old | -XX:+UseParallelGC -XX:+UseParallelOldGC |
| Parallel New | Parallel Old | N/A |
| Serial | CMS | -XX:-UseParNewGC -XX:+UseConcMarkSweepGC |
| Parallel Scavenge | CMS | N/A |
| Parallel New | CMS | -XX:+UseParNewGC -XX:+UseConcMarkSweepGC |
| G1 | -XX:+UseG1GC |
看起来有些复杂, 不用担心。主要使用的是上表中黑体字表示的这四种组合。其余的要么是被废弃(deprecated), 要么是不支持或者是不太适用于生产环境。所以,接下来我们只介绍下面这些组合及其工作原理:
- 年轻代和老年代的串行GC(Serial GC)
- 年轻代和老年代的并行GC(Parallel GC)
- 年轻代的并行GC(Parallel New) + 老年代的CMS(Concurrent Mark and Sweep)
- G1, 负责回收年轻代和老年代
Serial GC(串行GC)
Serial GC 对年轻代使用 mark-copy(标记-复制) 算法, 对老年代使用 mark-sweep-compact(标记-清除-整理)算法. 顾名思义, 两者都是单线程的垃圾收集器,不能进行并行处理。两者都会触发全线暂停(STW),停止所有的应用线程。
因此这种GC算法不能充分利用多核CPU。不管有多少CPU内核, JVM 在垃圾收集时都只能使用单个核心。
要启用此款收集器, 只需要指定一个JVM启动参数即可,同时对年轻代和老年代生效:
java -XX:+UseSerialGC com.mypackages.MyExecutableClass该选项只适合几百MB堆内存的JVM,而且是单核CPU时比较有用。 对于服务器端来说, 因为一般是多个CPU内核, 并不推荐使用, 除非确实需要限制JVM所使用的资源。大多数服务器端应用部署在多核平台上, 选择 Serial GC 就表示人为的限制系统资源的使用。 导致的就是资源闲置, 多的CPU资源也不能用来降低延迟,也不能用来增加吞吐量。
下面让我们看看Serial GC的垃圾收集日志, 并从中提取什么有用的信息。为了打开GC日志记录, 我们使用下面的JVM启动参数:
-XX:+PrintGCDetails -XX:+PrintGCDateStamps
-XX:+PrintGCTimeStamps产生的GC日志输出类似这样(为了排版,已手工折行):
2015-05-26T14:45:37.987-0200:
151.126: [GC (Allocation Failure)
151.126: [DefNew: 629119K->69888K(629120K), 0.0584157 secs]
1619346K->1273247K(2027264K), 0.0585007 secs]
[Times: user=0.06 sys=0.00, real=0.06 secs]
2015-05-26T14:45:59.690-0200:
172.829: [GC (Allocation Failure)
172.829: [DefNew: 629120K->629120K(629120K), 0.0000372 secs]
172.829: [Tenured: 1203359K->755802K(