Java GC调优（下）

4.Sun HotSpot 垃圾回收器

 概述

当永久代和旧生代出发GC时，除CMS外都会发生Full GC

• 首先按照 新生代配置的GC,发生Mintor GC
• 再按照旧生代配置的GC,对旧生代和永久代GC
• 若JVM 对Mintor GC后可能会发生晋升失败，则直接采用旧生代配置的GC对Young,old,Perm进行GC.

一些术语解释

图1

图2

新生代可用GC

均使用复制算法，原理一样。

1.  拷贝eden和from中的存活对象到to中；
2. 部分对象由于某些原因直接晋升到old中；
3. 清空eden、from,from和to交换下身份，直到下一次GC发生

分配对象时，Eden区内存不足时触发

  Serial Copying

 特性 

      serial （串行），stop-the-world

适用场景

• 单cpu,新生代小，对暂时时间要求不高的
• client级别或32位window上默认选择

直接分配到old的规则

•  对象大小超过eden space
•  大对象（PretenureSizeThreadold）晋升old

晋升规则

•    经历多次Mintor GC 仍存活的对象
•  To Survivor满或空间不足，直接晋升

ParNew

  特性

• 可以认为是Serial Copying的多线程版本
• 可搭配CMS(Concurrent Mark Sweep)
• 不可搭配Parallel old

ParNew Scavenge

特性

•  Parallel Stop-the-world
•  并行默认参数

        cpu核数<=8:=cpu核数

        cpu核数>8:=(3+cpu核心*5)/8

•  调节策略（GC Ergonomics）

       会根据Mintor GC频率、时间动态的调整Eden\S0\S1大小,可以消除特性（-XX:UseAdaptiveSizePolicy）

适用场景

• 多cpu,暂停较短的应用
• server级别，2核2G 机器上的默认选择

直接分配到old的规则

•  在TLAB和Eden上分配失败，对象大小大于Eden的一半
•  PretenureSizeThreadold 参数无效

晋升规则

•   经历多次Mintor GC仍存活对象
•  To Survivor内存满的对象直接晋升

旧生代可用的GC

Serial old(Serial  MSC)

 特性

• Serial、Stop-the-world
• 使用算法Mark-Sweep-Compact
• 由于是单线程，可能造成GC暂停时间可能会很长，可使用-XX:PrintGCApplicationStoppedTime查看暂停时间

 适用场景

• client级别或32位window上默认选择

Parallel old(Parallel compacting)

 特性

•  Parallel、Stop-the-world
•  使用算法：Mark-compact

    算法描述图：

        

 适用场景

• 多cpu,暂停较短的应用
• server级别，2核2G 机器上的默认选择

CMS(Concurrent Mark Sweep)

特性

• Parallel、Concurrent
• 使用算法：Mark-sweep

        算法描述图：

        

• 缩短GC暂停时间，比较复杂，GC总时间增加
• 默认并发数=（处理器核心数+3）/4，也可以用-XX:ParallelCMSThreads=2
• Prem Generation也可以启用CMS,-XX:+CMSPermSweepingEnabled,-XX:+CMSClassUnloadingEnabled

适用场景

•   短暂回收停顿时间，服务响应速度快的应用，尤其是互联网或基于B/S系统的服务上

缺点

•  抢占应用CPU
• GC耗时长
• 浮动垃圾
• 内存碎片
• Mintor GC耗时长，每次promotion提升都搜索free-list

组合

标准

    吞吐量（throughput）=应用时间/总时间  关注耗时时间

    暂停时间（Latency）关注每次GC造成的暂停

组合选择

• 单cpu或小内存，单机程序   

         -XX:+UseSerialGC

• 多cpu,需要大吞吐量，如计算型应用   

        -XX:+UseParallerGC或 -XX:+UseParallerOldGC

•  多cpu,追求停顿时间短，需要响应速度快的互联网应用 

       -XX:+UseConcMarkSweepGC   -XX:ParNewGC

自动选择GC方式

•  吞吐量优先

        -XX:GCTimeRatio=n

• 暂停时间短 

         -XX:MaxGCPauseMillis=n

• 一般不用

调优

    堆大小的调优

• 堆越大越好

                降低GC频率，单过大可能增加单次GC时间

                对象更有可能成为垃圾

• 受硬件和系统的限制

           32位操作系统单个进程最大可用内存2G,64无限 

           New和Old的比例

• 参数

          -Xms=1024MB

          -Xmx=1024MB

           堆每次调整就会出发Full GC，避免调整可设置-Xms=-Xmx

    新生代调优

•  增大Eden的大小

          降低GC的频率

          不一定会增大Mintor GC的时间

           Mintor GC耗时与要拷贝的对象(存活对象多少成正比)

• 参数

         -XX:NewSzie1024MB   新生代初始化大小

        -XX:MaxNewSzie=1024MB    新生代最大大小

       -XX:NewReatio=m    New和Old比值

      -Xmn=1024MB   新生代大小  （一般使用这个固定新生代大小）

   新生代晋升

• 尽可能的让对象呆在Survivor中，是新生代收回
• 避免长时间存活对象在Survivor中不必要的拷贝
• 不容易找平衡点：better copy more ,than promote more
• -XX:SurvivorRatio=m  Eden和Survivor比值
•  对象晋升年龄的阀值：Tenuring Threshold

旧生代调优

• 尽可能调优新生代
• 在不紧的的时间段手动Full GC
• 大小平衡   

     太大 GC时间长  太小 GC频率高

• 硬件优化
• 程序优化，避免无用对象在oldko空间

监控工具

• JVM参数

     -XX:+PrintGC  输出GC简要信息

     -XX:+PrintGCDetail   输出GC简要信息

     -XX:+PrintGCTimeStamps 输出GC时间戳

     -XX:+PrintGCApplicationStoppedTime 输出暂停时间

    -Xlogg:c:/../xx.log  输出文件

• 命令行工具

       查看内存使用情况，head dump：jmap+jhat

       查看GC情况：jstat

JConsole：Java监视与管理控制台

JConsole（Java Monitoring and Management Console）是一种基于JMX的可视化监视、管理工

 具。它管理部分的功能是针对JMX MBean进行管理，由于MBean可以使用代码、中间件服务器

      的管理控制台或者所有符合JMX规范的软件进行访问。

VisualVM：多合一故障处理工具

             VisualVM（All-in-One Java Troubleshooting Tool）是到目前为止随JDK发布的功能最强大

             的运行监视和故障处理程序。VisualVM的还有一个很大的优点：不需要被监视的程序基于特殊

             Agent运行，因此它对应用程序的实际性能的影响很小，使得它可以直接应用在生产环境

            JMC，Oracle Java Mission Control 是一个用于对 Java 应用程序进行管理、监视、概要分析和

           故障排除的工具套件。首次安装时，Java Mission Control 包括 JMX 控制台和 Java 飞行记录器。

          从 Mission Control 中可以轻松安装更多插件

 

 

 

Eclipse EMemoryAnalyzer

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