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GC

引子（掌握技能）

熟悉GC常用算法，熟悉常见垃圾回收器，具有实际JVM调优实战经验

GC的基础知识

什么是垃圾

没有任何引用指向的一个对象或者多个对象（循环引用）

垃圾回收（java vs c++）

java

GC 处理垃圾
开发效率高，执行效率低

手工处理垃圾
开发效率低，执行效率高

自动内存回收，编程上简单，系统不容易出错，手动释放内存，容易出两种类型的问题：

忘记回收（内存泄漏）

多次回收（非法访问）

如何定位垃圾

引用计数（ReferenceCount）

不能解决循环引用问题
2. 根可达算法(RootSearching)

常见的垃圾回收算法

标记清除(mark sweep)

位置不连续、容易产生碎片、效率偏低
两遍扫描:第一次扫描标记不可回收的对象，第二遍扫描清除可回收对象
【存活对象比较多的时候效率高】

拷贝算法 (copying)

没有碎片，浪费空间，移动复制对象，需要调整对象的引用
【适用于存活对象比较少的情况】
只扫描一次，效率提高，适合Eden区

标记压缩(mark compact)

没有碎片，不会产生内存减半，方便对象分配
两遍扫描，需要移动对象，指针需要调整，效率偏低

JVM内存分代模型（用于分代垃圾回收算法）

一个对象从出生到消亡

GC 的概念

部分垃圾回收器使用的模型

除Epsilon ZGC Shenandoah之外的GC都是使用逻辑分代模型

G1是逻辑分代，物理不分代

除此之外不仅逻辑分代，而且物理分代
新生代 + 老年代 + 永久代（1.7）Perm Generation/ 元数据区(1.8) Metaspace
1. 永久代元数据 – Class
2. 永久代必须指定大小限制，元数据可以设置，也可以不设置，无上限（受限于物理内存）
3. 字符串常量 1.7 – 永久代，1.8 – 堆
4. MethodArea逻辑概念 – 永久代、元数据
新生代 = Eden + 2个suvivor区
1. YGC回收之后，大多数的对象会被回收，活着的进入s0
2. 再次YGC，活着的对象eden + s0 -> s1
3. 再次YGC，eden + s1 -> s0
4. 年龄足够 -> 老年代（15 CMS 6）
5. s区装不下 -> 老年代
老年代
1. 顽固分子
2. 老年代满了FGC Full GC
GC Tuning (Generation) 调优
1. 尽量减少FGC
2. MinorGC = YGC
3. MajorGC = FGC
对象分配过程图
动态年龄：（不重要）
www.jianshu.com/p/989d3b06a…
分配担保：（不重要）
YGC期间 survivor区空间不够了空间担保直接进入老年代
参考：cloud.tencent.com/developer/a…

对象分配

栈上分配
- 线程私有小对象
- 无逃逸
- 支持标量替换
- 无需调整
线程本地分配TLAB（Thread Local Allocation Buffer）
- 占用eden,默认1%（每个线程在eden区私有的一块地方，创建线程的时候就被分配）
- 多线程的时候不用竞争eden就可以申请空间，提高效率
- 小对象
- 无需调整
老年代
- 大对象
eden
- 新生的对象

模拟实例代码

package com.mashibing.jvm.c5_gc;

//-XX:-DoEscapeAnalysis -XX:-EliminateAllocations -XX:-UseTLAB -Xlog:c5_gc*
// 逃逸分析 标量替换 线程专有对象分配

public class TestTLAB {
    class User {
        int id;
        String name;

        public User(int id, String name) {
            this.id = id;
            this.name = name;
        }
    }

    void alloc(int i) {
        //该对象没有其它地方引用，不会产生逃逸
        new User(i, "name " + i);
    }

    public static void main(String[] args) {
        TestTLAB t = new TestTLAB();
        long start = System.currentTimeMillis();
        for(int i=0; i<1000_0000; i++) t.alloc(i);
        long end = System.currentTimeMillis();
        System.out.println(end - start);
    }
}
复制代码