垃圾回收器
g1垃圾回收原理
g1垃圾回收原理
G1垃圾回收器是一种基于区域的垃圾回收器,其工作原理如下:
1. 将堆空间划分为多个相同大小的区域。
2. 在每个区域中,将存活对象和垃圾对象进行标记。
3. 对于存活对象所占用的内存空间,将其拷贝到空闲的区域中,同时更新其原始引用。
4. 最后清除所有垃圾对象,释放内存空间以供再次使用。
G1垃圾回收器相较于其他垃圾回收器具有以下优点:
1. 高效性:G1垃圾回收器能够在大堆快速清理的同时执行并发标记,可用于高吞吐量的应用程序。
2. 可预测性:由于G1垃圾回收器采用基于时间的回收方式,因此可以在固定的时间窗口内执行垃圾回收,预测性更强。
3. 可扩展性:G1垃圾回收器可以在多个处理器之间并行地进行操作,从而提高处理效率。
因此,它非常适合于多核处理器上的应用程序。
然而,G1垃圾回收器也存在一些缺点:
1. 启动时间长:由于G1垃圾回收器需要对整个堆空间进行分区,因此启动时间较长。
2. 占用内存高:G1垃圾回收器需要额外的内存来存储标记信息和回收状态信息。
在实际应用中,G1垃圾回收器广泛应用于高吞吐量的应用程序,尤其是在包含大量短期对象的应用程序中,如Java Web应用程序、大数据应用程序和游戏开发等。
通过合理配置和应用G1垃圾回收器,可以提高应用程序的性能和稳定性。
垃圾回收参数设置标准
垃圾回收参数设置标准垃圾回收参数设置标准是指通过调整垃圾回收器的一些参数来优化垃圾回收的效率和性能。
这些参数包括内存大小、回收器类型、垃圾回收算法、线程数量等。
制定一份关于垃圾回收参数设置标准可以帮助开发人员更好地根据应用程序的具体需求来配置垃圾回收器,以达到更好的性能和稳定性。
一、垃圾回收器选择标准1. 根据应用程序特点选择合适的垃圾回收器。
一般情况下,串行垃圾回收器适用于小型应用程序,而并行垃圾回收器适用于多核处理器环境下的中等大小应用程序,而CMS垃圾回收器和G1垃圾回收器适用于大型应用程序。
2. 选择与应用程序配套的垃圾回收算法。
根据实际情况选择适合的垃圾回收算法,例如针对长期存活对象的CMS算法、适用于大内存的G1算法等。
二、垃圾回收参数设置标准1. 初始堆大小和最大堆大小设置。
根据应用程序的内存需求和系统的物理内存容量来设置初始堆大小和最大堆大小,通常设置为系统总内存的1/4 到 1/2。
2. 年轻代、老年代和永久代比例设置。
根据应用程序的内存使用情况来设置年轻代、老年代和永久代的比例,通常设置为年轻代占总堆的1/3 或者1/4,老年代占总堆的2/3 或者3/4。
3. 新生代垃圾回收与老年代垃圾回收频率设置。
根据应用程序的对象生命周期来调整新生代和老年代的垃圾回收频率,可以根据监控系统性能来调整。
4. 垃圾回收器线程数量设置。
根据系统的核数和应用程序的负载情况来设置垃圾回收器的线程数量,一般可以设置为核数的1/4 到 1/2。
5. Full GC触发阈值设置。
根据应用程序的实际情况来设置Full GC的触发阈值,通常可以设置为老年代空间占用达到一定比例时触发Full GC。
6. 垃圾回收日志级别设置。
根据需要来设置垃圾回收日志的级别,以及是否输出GC日志、内存分配日志等信息。
7. 垃圾回收统计信息设置。
根据需要来设置垃圾回收统计信息的输出,包括GC时间、GC次数、内存占用等信息。
三、其他设置标准1. 根据应用程序的具体情况来设置堆内存参数,包括新生代大小、老年代大小、Eden空间大小、Survivor空间大小等。
垃圾回收器(二)
垃圾回收器(⼆)G1回收器:区域化分代式既然我们已经有了前⾯⼏个强⼤的GC,为什么还要发布Garbage First (G1)GC?原因就在于应⽤程序所应对的业务越来越庞⼤、复杂,⽤户越来越多,没有GC就不能保证应⽤程序正常进⾏,⽽经常造成STW的GC⼜跟不上实际的需求,所以才会不断地尝试对GC进⾏优化。
G1 (Garbage-First)垃圾回收器是在Java7 update 4之后引⼊的⼀个新的垃圾回收器,是当今收集器技术发展的最前沿成果之⼀。
与此同时,为了适应现在不断扩⼤的内存和不断增加的处理器数量,进⼀步降低暂停时间(pause time),同时兼顾良好的吞吐量。
官⽅给G1设定的⽬标是在延迟可控的情况下获得尽可能⾼的吞吐量,所以才担当起“全功能收集器”的重任与期望。
为什么名字叫做Garbage First (G1)呢?因为G1是⼀个并⾏回收器,它把堆内存分割为很多不相关的区域(Region)(物理上不连续的)。
使⽤不同的Region来表⽰Eden、幸存者0区,幸存者1区,⽼年代等。
G1 GC有计划地避免在整个Java堆中进⾏全区域的垃圾收集。
G1跟踪各个Region⾥⾯的垃圾堆积的价值⼤⼩(回收所获得的空间⼤⼩以及回收所需时间的经验值),在后台维护⼀个优先列表,每次根据允许的收集时间,优先回收价值最⼤的Region。
由于这种⽅式的侧重点在于回收垃圾最⼤量的区间(Region),所以我们给G1⼀个名字:垃圾优先(Garbage First)。
G1 (Garbage-First)是⼀款⾯向服务端应⽤的垃圾收集器,主要针对配备多核CPU及⼤容量内存的机器,以极⾼概率满⾜GC停顿时间的同时,还兼具⾼吞吐量的性能特征。
在JDK1. 7版本正式启⽤,移除了Experimental的标识,是JDK 9以后的默认垃圾回收器,取代了CMS回收器以及Parallel + Parallel Old组合。
被Oracle官⽅称为“全功能的垃圾收集器” 。
JVM的7种垃圾回收器(小结)
JVM的7种垃圾回收器(⼩结)垃圾回收算法和垃圾回收器对于JVM的垃圾回收算法有复制算法、标记清除、标记整理。
⽤阳哥的话就是:这些算法只是天上飞的理念,是⼀种⽅法论,但是真正的垃圾回收还需要有落地实现,所以垃圾回收器应运⽽⽣。
JVM回收的区域包括⽅法区和堆,jvm对于不同区域不同的特点采⽤分代收集算法,⽐如因为所有的对象都是在Eden区进⾏分配,并且⼤部分对象的存活时间都不长,都是“朝⽣⼣死”的,每次新⽣代存活的对象都不多,所以新采取复制算法;⽽jvm默认是新⽣代的对象熬过15次GC才能进⼊⽼年代,所以⽼年代的对象都是⽣命周期⽐较长的,采⽤标记清除或者标记整理算法。
那么对于这些算法的实现都有什么呢?新⽣代:serial、ParNew、Parallel⽼年代:Serial Old、Parallel Old、CMS全堆:G1并且他们的搭配组合如下:垃圾回收器jvm的垃圾回收器⼤体上的分类主要包括四种:串⾏、并⾏、并发(CMS)和G1。
串⾏垃圾回收器(Serial):它为单线程环境设计并且只使⽤⼀个线程进⾏垃圾回收,会暂停所有的⽤户线程。
所以不适合服务器环境。
并⾏垃圾回收器(Parallel):多个垃圾回收线程并⾏⼯作,此时⽤户线程是暂停的,适⽤于科学计算/⼤数据处理等弱交互场景。
并发垃圾回收器(CMS):⽤户线程和垃圾收集线程同时执⾏(不⼀定是并⾏,可能交替执⾏),不需要停顿⽤户线程。
互联⽹公司多⽤它,适⽤于对响应时间有要求的场景。
G1垃圾回收器:G1垃圾回收器将堆内存分割成不同的区域然后并发的对其进⾏垃圾回收。
默认的垃圾回收器平时我们没有配置什么jvm参数,程序也能正常执⾏,那么JVM默认的垃圾回收器是什么呢?那么如何查看默认的回收器呢?有很多⽅式,这⾥简单列举⼏种:1.命令⾏⽅式:1java -XX:+PrintCommandLineFlags -version可以看到jdk8默认的是使⽤的Parallel并⾏回收器。
JVM垃圾回收算法及G1回收机制
JVM垃圾回收算法及G1回收机制JVM(Java Virtual Machine)是Java程序运行的环境,其中的垃圾回收算法是JVM内存管理的重要组成部分。
垃圾回收算法的作用是自动释放不再使用的内存空间,以提高程序的性能和效率。
其中,G1(Garbage-First)是一种现代化的垃圾回收器,相较于传统的垃圾回收算法具有更高的效率和更低的延迟。
垃圾回收算法的核心思想是通过扫描内存,找出不再被引用的对象,并将其释放。
常见的垃圾回收算法包括标记-清除算法、复制算法、标记-整理算法等。
标记-清除算法是最基础的垃圾回收算法之一、它通过标记所有被引用的对象,然后清除未被标记的对象。
这个算法的优点是可以处理任意的内存分配情况,但是会产生大量的碎片化空间。
复制算法是另一种常见的垃圾回收算法。
它将内存分为两个区域,每次只使用其中一个区域。
当一个区域满了之后,将还存活的对象复制到另一个区域,然后清除当前区域。
这个算法的优点是简单高效,但是会浪费一半的内存空间。
标记-整理算法是标记-清除算法的改进版。
它先标记所有被引用的对象,然后将存活的对象向一端移动,然后清除边界之外的对象。
这个算法的优点是可以减少碎片化空间,但是会有对象移动的开销。
G1是一种基于标记-整理算法的垃圾回收器,它在Java SE 6u14版本中引入。
G1回收机制主要有以下几个特点:首先,G1将堆内存划分为若干个大小相等的区域(Region),每个区域可以是Eden区、Survivor区或Old区。
这种划分方式可以有效地减少碎片化问题,并且可以根据实际情况动态调整区域的大小。
其次,G1采用了增量式的标记算法,在应用程序运行的同时进行垃圾回收操作。
这样可以减少单次垃圾回收的暂停时间,并且将垃圾回收的工作均匀地分布在多个时间片段中,避免长时间的停顿。
再次,G1使用了全局的标记-整理算法。
它通过标记所有被引用的对象,然后将存活的对象向一端移动,并清除边界之外的对象。
垃圾回收器知识点总结
垃圾回收器知识点总结垃圾回收(Garbage Collection)是指计算机系统自动回收不再使用的内存空间,以便重新利用。
在众多编程语言中,Java是一种通过垃圾回收器(Garbage Collector,GC)来管理内存的语言。
垃圾回收器是一种特殊的程序,它负责监视和回收在程序运行中不再被使用的对象和变量,以释放内存空间。
在本文中,我们将对垃圾回收器的知识点进行总结,包括垃圾回收的原理、不同类型的垃圾回收器以及优化垃圾回收的方法等方面。
一、垃圾回收的原理在编程语言中,垃圾回收的原理主要包括引用计数法和标记-清除法。
引用计数法:引用计数法是一种最简单的垃圾回收技术,它通过记录每个对象的引用次数来判断其是否应该被回收。
当一个对象的引用次数为0时,表示该对象不再被引用,可以被回收。
然而,引用计数法无法处理循环引用的情况,因此在实际应用中并不常见。
标记-清除法:标记-清除法是一种常见的垃圾回收技术,它通过标记可达对象,然后清除不可达对象来回收内存空间。
在标记阶段,垃圾回收器会从根对象(如全局变量、活动栈等)开始,递归地标记所有可达对象。
在清除阶段,垃圾回收器会清除未被标记的对象,释放其内存空间。
二、不同类型的垃圾回收器在Java中,垃圾回收器主要包括串行垃圾回收器、并行垃圾回收器、CMS垃圾回收器和G1垃圾回收器等多种类型。
串行垃圾回收器:串行垃圾回收器是一种单线程的垃圾回收器,它在进行垃圾回收时会暂停应用程序的运行。
因此,串行垃圾回收器通常用于客户端应用程序和小型服务器应用程序,在这些场景下对暂停时间要求不高。
并行垃圾回收器:并行垃圾回收器是一种多线程的垃圾回收器,它在进行垃圾回收时会使用多个线程同时进行。
并行垃圾回收器通常用于多核处理器的服务器应用程序,在这些场景下对吞吐量要求较高。
CMS垃圾回收器:CMS(Concurrent Mark-Sweep)垃圾回收器是一种使用标记-清除法的并发垃圾回收器,它可以在应用程序运行的同时进行垃圾回收。
垃圾回收器的工作原理
垃圾回收器的工作原理
垃圾回收器的工作原理是通过自动检测和清除程序中不再使用的内存对象来实现内存管理。
它的主要工作包括以下几个步骤:
1. 标记:垃圾回收器首先会从根对象(如全局变量、活动栈等)开始,遍历程序对象的引用链,将可达的对象标记为“存活”。
2. 清除:清除阶段会遍历整个堆内存,将未被标记为“存活”的对象当作垃圾,将其所占用的内存空间释放出来。
3. 压缩:清除阶段可能会留下大量不连续的内存空间碎片。
为了解决这个问题,垃圾回收器会进行内存压缩操作,将存活对象紧凑地排列在一起,使得内存空间得到整理。
4. 再分配:经过压缩后,垃圾回收器会记录下可用的内存空间,并将这些空间划分为一系列更小的块,以备后续的对象分配使用。
垃圾回收器的工作原理基于以下几个基本假设:
1. 引用可达性:只有可达的对象才被认为是“存活”的,垃圾回收器通过根对象遍历引用链,确定哪些对象是可达的。
2. 内存分配速度小于回收速度:保证在未来的内存分配中,总是能够有足够的内存空间供分配对象使用。
3. 垃圾对象不再被引用:垃圾回收器需要保证在清除阶段,所有未被标记的对象都不再被引用,以免误删存活对象。
垃圾回收器可以通过不同的算法实现,例如标记-清除、标记-
整理、复制、分代等。
每种算法都有其特定的优缺点和适用场景,但它们的基本原理都是相似的。
智能垃圾分类器工作原理
智能垃圾分类器工作原理智能垃圾分类器是一种新型的垃圾处理设备,它可以帮助人们有效地进行垃圾分类,提高垃圾处理的效率。
本文将介绍智能垃圾分类器的工作原理。
一、传感器检测智能垃圾分类器内置了多个传感器,用于检测垃圾的属性和特征。
这些传感器可以检测垃圾的重量、大小、形状、颜色等信息。
当垃圾被投放进垃圾分类器时,传感器会即时地获取这些信息,并传输给后续的处理系统。
二、数据处理传感器获取的垃圾信息会被传输到一个数据处理系统中。
数据处理系统会对传感器获取的数据进行分析和处理,以确定垃圾的种类和属性。
通过对垃圾数据的处理,系统可以识别出可回收垃圾、有害垃圾和其他垃圾的分类。
三、垃圾分类在数据处理系统确认了垃圾的种类和属性之后,智能垃圾分类器会根据事先设定好的垃圾分类规则,将垃圾自动分到不同的分类桶中。
例如,可以设定将可回收垃圾分到蓝色的回收桶,将有害垃圾分到红色的有害垃圾桶,将其他垃圾分到灰色的一般垃圾桶。
四、分类结果反馈智能垃圾分类器除了能够自动完成垃圾分类,还可以将分类结果反馈给使用者。
一般来说,智能垃圾分类器会配备显示屏或语音播报功能,将分类结果实时展示给使用者。
这样,使用者就可以根据分类结果进一步确认垃圾的分类是否正确,或进行必要的调整。
五、人工智能学习智能垃圾分类器还具备一定的人工智能学习能力,可以通过不断积累和分析垃圾分类的数据,提高垃圾分类的准确性和效率。
当有新的垃圾种类出现时,系统可以通过与已有数据的对比来判断其分类,并将新的分类规则存储到数据库中,以便下次使用。
六、智能控制智能垃圾分类器还配备了智能控制系统,可以对垃圾分类器的运行进行控制和管理。
通过智能控制系统,可以监测设备的工作状态,调整传感器的敏感度,优化数据处理算法等,以确保垃圾分类器的正常运行和高效工作。
七、总结智能垃圾分类器通过传感器检测、数据处理、垃圾分类和智能控制等步骤,实现了自动化的垃圾分类。
它的工作原理是基于先进的技术和人工智能学习,能够提高垃圾分类的准确性和效率,为环境保护和可持续发展做出贡献。
as3 system类的gc方法
GC(Garbage Collection)是AS3系统类中的一个重要方法,它负责释放不再使用的内存,帮助程序更有效地利用系统资源。
在本文中,我们将介绍GC方法的原理、用法和注意事项,希望能帮助读者更深入地了解AS3的内存管理机制。
一、GC方法的原理在AS3中,内存的分配和释放由垃圾回收器(Garbage Collector)来负责。
垃圾回收器会定期扫描程序中的内存,找出不再使用的对象,并将其释放。
GC方法就是用来手动触发垃圾回收器的工作,加快内存的释放过程,提高程序的执行效率。
二、GC方法的用法在AS3中,使用GC方法很简单,只需要调用flash.system.System类的gc()方法即可。
例如:```actionscriptimport flash.system.System;System.gc();```这样就可以手动触发垃圾回收器的工作了。
需要注意的是,GC方法的调用并不一定会立即释放内存,具体的释放时机取决于系统的负载和垃圾回收器的算法。
三、GC方法的注意事项虽然GC方法可以帮助程序释放内存,提高执行效率,但在实际使用中还是需要注意一些问题。
1. 不要滥用GC方法。
频繁地调用GC方法会增加系统的负担,降低程序的性能。
2. 尽量让垃圾回收器自动工作。
通常情况下,AS3的垃圾回收器能够很好地管理内存,不需要手动干预。
3. 谨慎处理循环引用。
循环引用是指两个或多个对象相互引用,导致它们不会被垃圾回收器识别为“垃圾”。
这种情况下,即使调用了GC 方法也不能释放内存。
需要在程序设计时避免循环引用的情况。
四、GC方法的适用场景虽然在大多数情况下不需要手动调用GC方法,但也有一些特殊情况下可以使用它来优化程序的性能。
1. 执行了大量的资源释放操作之后,可以调用GC方法来加快内存的释放。
2. 在程序中切换了大量的资源,比如加载了大量的图片、声音等,可以在资源切换完成之后调用GC方法。
GC方法是AS3系统类中的一个重要方法,它能够帮助程序更有效地管理内存,提高系统的执行效率。
G1垃圾回收器详解
一.G1-新生代收集
• 存活的对象会被拷贝到一个新的S区或 者O区里面
• 回收过程是停顿的(STW,Stop-TheWord);
• 回收的过程多个回收线程并发收集; • 回收完成之后根据Young GC的统计信
息调整Eden和Survivor的大小,暂停 时间也会考虑进去,有助于合理利用
一.G1-老年代收集
阶段 (1)初始化标记 (STW)
(2)根region扫描
(3)并发标记阶段
(4)重新标记阶段 (STW) (5)清理阶段 (STW 和Concurrent)
(*)拷贝 (STW)
描述
在此阶段,G1 GC 对根进行标记。该阶段与常规 的年轻代垃圾回收密切相关。标记出root regions 中有老年代对象引用。
Yong(Eden/Survivor)/Old Generation,它们是逻辑的, 使用一些非连续的区域 (Region)组成的。 • 灰色部分表示暂未使用
一.G1-内存占用
如果从 ParallelOldGC 或者 CMS收集器迁移到 G1, 可能会看 到JVM进程占用更多的内存。这在很大程度上与 “accounting” 数据结构有关, 如 Remembered Sets 和 Collection Sets: • Remembered Sets:简称Rsets,用于跟踪指向某个region内
该阶段是 STW ,完成堆内存活对象的标记。使用 的算法是 SATB (snapshot-at-the-beginning)。
执行统计和 清理region。(STW) 清理Remembered Sets。(STW) 将空白区域重置并返回到空闲列表,该阶段为部分 并发。
分散或者拷贝存活的对象到那些没有使用的region。 在新生代完成日志输出是[GC pause (young)] 在新生代和老年代完成日志输出是[GC Pause
zgc回收器原理
zgc回收器原理随着计算机技术的不断发展,内存管理成为了一个十分重要的问题。
为了更好地管理内存,提高程序的运行效率,一种新型的垃圾收集器——zgc回收器应运而生。
本文将介绍zgc回收器的原理及其工作方式。
一、zgc回收器的原理zgc回收器是一种并发且分代的垃圾收集器,它的主要原理是通过并发标记和并发整理来减少垃圾收集对应用程序的影响。
下面将详细介绍zgc回收器的工作原理。
1. 并发标记zgc回收器在进行垃圾收集时,会通过并发标记来确定哪些对象是存活的。
具体来说,它会从根对象开始,递归地遍历整个对象图,并对存活的对象进行标记。
这个过程是在应用程序运行的同时进行的,即并发执行的。
并发标记的好处是可以减少垃圾收集对应用程序的停顿时间。
2. 并发整理在并发标记完成后,zgc回收器会进行并发整理。
并发整理的主要目的是减少碎片化。
它会将存活的对象移动到一起,以便在后续的垃圾收集过程中能够更好地利用内存空间。
并发整理也是在应用程序运行的同时进行的,从而减少了垃圾收集的停顿时间。
二、zgc回收器的工作方式zgc回收器的工作方式可以分为以下几个阶段:初始标记、并发标记、最终标记和并发整理。
下面将逐一介绍这些阶段的工作方式。
1. 初始标记初始标记是zgc回收器的第一个阶段,它的目的是快速标记出所有的根对象。
在这个阶段中,zgc回收器会暂停应用程序的运行,然后快速地标记出所有的根对象。
初始标记的时间通常很短,对应用程序的停顿时间影响较小。
2. 并发标记在初始标记完成后,zgc回收器会进行并发标记。
并发标记是一个并发执行的过程,它会递归地遍历整个对象图,并对存活的对象进行标记。
并发标记的好处是可以在应用程序运行的同时进行,从而减少对应用程序的影响。
3. 最终标记并发标记完成后,zgc回收器会进行最终标记。
最终标记的目的是标记出在并发标记期间发生变化的对象。
在这个阶段中,zgc回收器会暂停应用程序的运行,然后标记出发生变化的对象。
gc工作原理
gc工作原理
GC工作原理是垃圾收集器(Garbage Collector)对内存进行自动回收的一种机制。
它的主要目标是释放程序中不再使用的内存,以便其他变量可以继续使用。
GC的工作原理可以分为三
个阶段:标记、清除和整理。
首先,垃圾收集器会标记所有可达对象。
它会从程序的根对象开始,递归地遍历所有通过引用可达的对象,并将其标记为存活对象。
一般来说,根对象包括全局变量、静态变量和当前调用栈上的局部变量。
接下来,垃圾收集器会清除所有未标记的对象。
在这个阶段,垃圾收集器会遍历整个堆内存,将未标记的对象视为垃圾并释放它们占用的内存。
这个过程会导致程序的暂停,直到所有的垃圾被清理完毕。
最后,垃圾收集器会整理内存空间。
在垃圾清除后,可能会出现内存碎片化的情况,即存在大量不连续的内存块。
为了解决这个问题,垃圾收集器会对内存中的存活对象进行整理,将它们紧凑放置,以便后续内存分配的效率更高。
总的来说,GC的工作原理是通过标记、清除和整理三个阶段,对程序中不再使用的内存进行回收,以提供更高效的内存管理。
这种自动化的机制减轻了程序员对内存管理的负担,但也会引入一定的性能开销。
因此,在开发应用程序时,需要权衡GC
的优势和成本,并进行适当的调优。
新一代垃圾回收器ZGC的探索与实践 - 技术团队
升级ZGC效果
延迟降低
ZGC在低延迟(TP999 < 200ms)场景中表现出显著收益。 TP999下降12~142ms,下降幅度18%~74%。 TP99下降5~28ms,下降幅度10%~47%。 超低延迟和高延迟服务不受益,因为响应时间瓶颈在外部依赖性能。
吞吐下降
对吞吐量优先的场景,ZGC可能不适合。 某离线集群升级ZGC后吞吐量明显降低的原因: 1. ZGC是单代垃圾回收器,处理的对象更多,耗费CPU资源。 2. ZGC使用读屏障,额外耗费计算资源。
理解ZGC日志
GC日志中每一行都注明了GC过程中的信息,关键信息如下: - Start:开始GC,并标明的GC觗发的原因。上图中触发原因是自适应 算法。 - Phase-Pause Mark Start:初始标记,会STW。 - Phase-Pause Mark End:再次标记,会STW。 - Phase-Pause Relocate Start:初始转移,会STW。 - Heap信息:记录了GC过程中Mark、Relocate前后的堆大小变化状况 。 - GC信息统计:可以定时的打印垃圾收集信息,观察10秒内、10分钟 内、10个小时内,从启动到现在的所有统计信息。
理解ZGC停顿原因
我们在实战过程中共发现了6种使程序停顿的场景,分别如下: - GC时,初始标记:日志中Pause Mark Start. - GC时,再标记:日志中Pause Mark End. - GC时,初始转移:日志中Pause Relocate Start. - 内存分配阻塞:当内存不足时线程会阻塞等待GC完成,关键字是 ”Allocation Stall”。 - 安全点:所有线程进入到安全点后才能进行GC,ZGC定期进入安全 点判断是否需要GC。先进入安全点的线程需要等待后进入安全点的线 程直到所有线程挂起。 - dump线程、内存:比如jstack、jmap命令。
G1垃圾收集器架构和如何做到可预测的停顿(阿里)
G1垃圾收集器架构和如何做到可预测的停顿(阿⾥)CMS垃圾回收机制参考:CMS与G1的区别参考:写这篇⽂章是基于阿⾥⾯试官的⼀个问题:众所周期,G1跟其他的垃圾回收算法差别很⼤,你了解G1的垃圾回收架构吗?为什么G1可以做到回收时间⽤户可以设定?G1垃圾回收器其实是JDK7的特性,在⽬前JDK10都已经发布的情况下,已经不是什么新特性了,⽽我到它现在才关注它,可见我是有多么的懒;⽽我终于关注它了,可见我的懒还算是有救的 :)G1其实是Garbage First的意思,垃圾优先? 不是,是优先处理那些垃圾多的内存块的意思。
在⼤的理念上,它还是遵循JVM的内存分代假设(其实叫假设不准确,这是从实际Java应⽤的内存使⽤观察得到的结论):90%的对象熬不过第⼀次垃圾回收,⽽⽼的对象(经历了好⼏次垃圾回收的对象)则有98%的概率会⼀直活下来。
基于这个分代假设,⼀般的垃圾回收器把内存分成三类: Eden(E), Suvivor(S)和Old(O), 其中Eden和Survivor都属于年轻代,Old属于⽼年代,新对象始终分配在Eden⾥⾯,熬过⼀次垃圾回收的对象就被移动到Survisor区了,经过数次垃圾回收之后还活着的对象会被移到Old 区。
⼀般GC的内存分布这样分代的好处是,把⼀个复杂的⼤问题,分成两类不同的⼩问题,针对不同的⼩问题,采⽤更有针对性的措施(分⽽治之):对于年轻代的对象,由于对象来的快去得快,垃圾收集会⽐较频繁,因此执⾏时间⼀定要短,效率要⾼,因此要采⽤执⾏时间短,执⾏时间的长短只取决于对象个数的垃圾回收算法。
但是这类回收器往往会⽐较浪费内存,⽐如Copying GC,会浪费⼀半的内存,以空间换取了时间。
对于⽼年代的对象,由于本⾝对象的个数不多,垃圾收集的次数不多,因此可以采⽤对内存使⽤⽐较⾼效的算法。
跟其它垃圾回收器不⼀样的是:G1虽然也把内存分成了这三⼤类,但是在G1⾥⾯这三⼤类不是泾渭分明的三⼤块内存,G1把内存划分成很多⼩块, 每个⼩块会被标记为E/S/O中的⼀个,可以前⾯⼀个是Eden后⾯⼀个就变成Survivor了。
新一代垃圾回收器ZGC的探索与实践
初始标记阶段:初始标记阶段是指从GC Roots出发标记全部直接⼦节点的过程,该阶段是STW 的。
由于GC Roots数量不多,通常该阶段耗时⾮常短。
并发标记阶段:并发标记阶段是指从GC Roots开始对堆中对象进⾏可达性分析,找出存活对象。
该阶段是并发的,即应⽤线程和GC线程可以同时活动。
并发标记耗时相对长很多,但因为不是STW,所以我们不太关⼼该阶段耗时的长短。
再标记阶段:重新标记那些在并发标记阶段发⽣变化的对象。
该阶段是STW的。
清理阶段停顿分析清理阶段清点出有存活对象的分区和没有存活对象的分区,该阶段不会清理垃圾对象,也不会执⾏存活对象的复制。
该阶段是STW的。
复制阶段停顿分析复制算法中的转移阶段需要分配新内存和复制对象的成员变量。
转移阶段是STW的,其中内存分配通常耗时⾮常短,但对象成员变量的复制耗时有可能较长,这是因为复制耗时与存活对象数量与对象复杂度成正⽐。
对象越复杂,复制耗时越长。
四个STW过程中,初始标记因为只标记GC Roots,耗时较短。
再标记因为对象数少,耗时也较短。
清理阶段因为内存分区数量少,耗时也较短。
转移阶段要处理所有存活的对象,耗时会较长。
因此,G1停顿时间的瓶颈主要是标记-复制中的转移阶段STW。
为什么转移阶段不能和标记阶段⼀样并发执⾏呢?主要是G1未能解决转移过程中准确定位对象地址的问题。
G1的Young GC和CMS的Young GC,其标记-复制全过程STW,这⾥不再详细阐述。
ZGC原理全并发的ZGC与CMS中的ParNew和G1类似,ZGC也采⽤标记-复制算法,不过ZGC对该算法做了重⼤改进:ZGC在标记、转移和重定位阶段⼏乎都是并发的,这是ZGC实现停顿时间⼩于10ms⽬标的最关键原因。
ZGC垃圾回收周期如下图所⽰:ZGC只有三个STW阶段:初始标记,再标记,初始转移。
其中,初始标记和初始转移分别都只需要扫描所有GC Roots,其处理时间和GC Roots的数量成正⽐,⼀般情况耗时⾮常短;再标记阶段STW时间很短,最多1ms,超过1ms则再次进⼊并发标记阶段。
常见的垃圾回收器
常见的垃圾回收器1.JDK诞⽣ Serial追随提⾼效率,诞⽣了PS,为了配合CMS,诞⽣了PN,CMS是1.4版本后期引⼊,CMS是⾥程碑式的GC,它开启了并发回收的过程,但是CMS⽑病较多,因此⽬前任何⼀个JDK版本默认是CMS 并发垃圾回收是因为⽆法忍受STW(Stop-The-World)2. Serial 年轻代串⾏回收单CPU效率最⾼,虚拟机是Client模式的默认垃圾回收器。
Serial回收器使⽤单线程进⾏垃圾回收,使⽤复制算法。
在 HotSpot 虚拟机中,使⽤-XX:+UseSerialGC 参数可以指定使⽤Serial(新⽣代串⾏收集器)+ Serial Old(⽼年代串⾏收集器)。
serial.png3. PS 年轻代并⾏回收新⽣代并⾏回收收集器也是使⽤复制算法的收集器。
从表⾯上看,它和并⾏收集器⼀样都是多线程、独占式的收集器。
但是,并⾏回收收集器有⼀个重要的特点:它⾮常关注系统的吞吐量。
在启动参数中指定-XX:+UseParallelGC,会使⽤Parallel Scavenge(新⽣代并⾏回收收集器) + SerialOld的回收器组合如果使⽤-XX:+UseParallelOldGC,表⽰Parallel Scavenge(新⽣代并⾏回收收集器)+ Parallel Old(并⾏回收收集器)Paraller Scavenge.png4. ParNew 年轻代配合CMS的并⾏回收Serial回收器的多线程版本,只能⽤于新⽣代。
使⽤复制算法,多线程并⾏⼯作。
在多CPU主机上的性能⾼于Serial,单CPU主机上的性能低于Serial。
如果使⽤-XX:+UseParNewGC,表⽰ParNew(并⾏收集器)+ Serial Old(串⾏收集器)ParNew.png5. SerialOld⽼年代串⾏回收Serial收集器的⽼年版本,独占式,单线程,使⽤的是标记--整理算法,这个收集器的⽬的也是⽤于Client模式下的虚拟机使⽤。
G1垃圾回收器简单调优
G1垃圾回收器简单调优G1: Garbage First 低延迟、服务侧分代垃圾回收器。
详细介绍参见:,这⾥不再赘述。
关于调优⽬标:延迟、吞吐量⼀、延迟,单次的延迟单次的延迟关系到服务的响应时延,⽐如,在要求接⼝响应不超过100ms的服务⾥,单次的延迟⽬标必然不能超过100ms。
服务的响应时间⽬标,不应该是指100%时间的服务响应。
服务不可能是100%可⽤的,通常,我们对于服务的响应延迟⽬标也不是100%可⽤时间内的。
实际应⽤中,我们可能会以99.9%时间内,延迟不超过100ms为⽬标。
对于G1,会有⼀些默认设置,以使应⽤者在不做任何调整的情况下,依然能⾼效的运⾏。
-XX:MaxGCPauseMillis=200:⽬标最⼤gc暂停时间,默认为200ms,这只是期望的⽬标延迟。
我们知道G1有相应的收集算法,会根据收集的信息及检测的垃圾量动态的调整年轻代与⽼年代的⼤⼩以尽⼒达到这个⽬标。
使⽤此配置需要注意的⼀点是,不要和 Xmn 年轻代同时设置,我们上⾯提到过,G1会为了最⼤gc暂停时间⽬标⽽动态的调整年轻代⼤⼩,因此,如果设定了 Xmn,那么固定了年轻代的⼤⼩就会影响G1的智能调整适应。
⼆、吞吐量,有多少总的延迟总的延迟关系到服务的可⽤时间率、吞吐量,⽐如,100分钟内总的gc延迟1分钟,那么服务的可⽤率就是99%。
如果既定的⽬标是99.9%,那么总的延迟就不能超过6秒钟。
总的延迟=单次延迟*gc次数。
单次延迟我们在⼀.1中已经论述,那么现在就需要通过降低gc次数来达到降低总延迟的⽬标,gc触发于应⽤内存占⽤达到⼀定⽐例阈值,因此想要降低gc频次,那么就需要适当调⼤应⽤可使⽤堆⼤⼩:Xmx。
应⽤到底需要使⽤多⼤的应⽤内存,这个需要根据实际的需求确定,可以通过压测,不断的微调来找到最适合的Xmx设置,过⼤或者过⼩都会影响服务的服务能⼒。
三、gc⽇志配置输出gc⽇志:-verbose:gc -XX:+PrintGCDetails -XX:+PrintGCTimeStamps -XX:+PrintGCDateStamps。
G1垃圾回收器
G1垃圾回收器为解决CMS算法产⽣空间碎⽚和其它⼀系列的问题缺陷,HotSpot提供了另外⼀种垃圾回收策略,G1(Garbage First)算法,通过参数-XX:+UseG1GC来启⽤,该算法在JDK 7u4版本被正式推出,官⽹对此描述如下:The Garbage-First (G1) collector is a server-style garbage collector, targeted for multi-processor machines with large memories.It meets garbage collection (GC) pause time goals with a high probability, while achieving high throughput. The G1 garbagecollector is fully supported in Oracle JDK 7 update 4 and later releases. The G1 collector is designed for applications that:Can operate concurrently with applications threads like the CMS collector.Compact free space without lengthy GC induced pause times.Need more predictable GC pause durations.Do not want to sacrifice a lot of throughput performance.Do not require a much larger Java heap.G1垃圾收集算法主要应⽤在多CPU⼤内存的服务中,在满⾜⾼吞吐量的同时,竟可能的满⾜垃圾回收时的暂停时间,该设计主要针对如下应⽤场景:垃圾收集线程和应⽤线程并发执⾏,和CMS⼀样空闲内存压缩时避免冗长的暂停时间应⽤需要更多可预测的GC暂停时间不希望牺牲太多的吞吐性能不需要很⼤的Java堆(翻译的有点虚,多⼤才算⼤?)堆内存结构1、以往的垃圾回收算法,如CMS,使⽤的堆内存结构如下:新⽣代:eden space + 2个survivor⽼年代:old space持久代:1.8之前的perm space元空间:1.8之后的metaspace这些space必须是地址连续的空间。
G1垃圾回收器
G1垃圾回收器垃圾回收器的发展历程背景01、G1解决的问题G1垃圾回收器是04年正式提出,12开始正式⽀持,在17年作为JDK9默认的垃圾处理器。
在04年的时候,java程序堆的内存越来越⼤,从⽽导致程序中可存活的活对象越来越多,因此GC的STW时间越来越长。
这是G1要解决的主要问题:STW带来的停顿时间太长了。
CMS在此之前效率也很⾼,但活对象数量⼀多,STW时间也很长。
⽽且CMS⽆法解决内存碎⽚化的问题。
G1还解决的问题是:CMS在GC后,⽆法compact内存。
02、G1达成的⽬标(1)减少由于STW⽽带来的程序延迟时间,做到伪实时、低延时、可设定⽬标;是指能够设置GC最⼤STW停顿的时间,G1会尽量达成⽬的,但不⼀定达成。
-XX:MaxGCPauseMillis=N默认情况下是250毫秒(2)解决CMS在GC后,⽆法压缩程序内存的问题;(3)在JDK9之后,默认的垃圾处理器就是G1;它适⽤于堆内存较⼤的情况下(>4~6G);G1垃圾回收器⼀、G1内存布局G1不再遵循之前的堆中对象的分代排列,⽽是将堆分成若⼲个等⼤的区域。
⽽是变成:默认是分成2048个区域,-XX:G1HeapRegionSize=N 2048Humongous:当你分配的⼀个对象超过⼀半区域的⼤⼩时,这个对象就会被放⼊这个区域。
这个区域属于⽼年代区域。
⼆、G1的介绍G1垃圾回收器不再回收整个堆,⽽是选择⼀个Collection Set(CS)。
⽽且每次GC时,会估计每个Region中的垃圾⽐例,优先回收垃圾多的Region。
这就为什么被叫做Garbage First算法。
这也是为什么G1可以控制STW停顿时间的原因。
G1含有三种GC算法:Full young GC:年轻代GC算法:STW、Parallel、Copying⽼年代GC算法:Mostly-concurrent marking、Incremental compactionMixed GC:混合GC三、G1引来的问题问题描述G1将年轻代、⽼年代区域划分为许多个⼩区域,增加在GC判断对象是否为垃圾的难度。
CMS垃圾回收器详解
CMS垃圾回收器详解1.什么是CMSCMS主要设计⽬标:低停顿时间CMS全称ConcurrentMarkSweep,作⽤于⽼年代,并发标记清除,并发是指垃圾回收和应⽤程序同时运⾏,这样的⽬的是为了降低STW的时间(200ms)CMS垃圾回收器基于标记-清除算法实现,那么使⽤该算法的最⼤缺点也显⽽易见——⼤量的内存碎⽚。
内存碎⽚过多时会给⼤对象分配带来⿇烦,即会存在空间⾜够,但是连续的空间太⼩,这样的话就会触发Full GC,CMS发送FGC就会使⽤SerialOld进⾏⽼年代回收,这个过程如果内存⽐较⼤的话,就会产⽣很长的STW(⼏个⼩时-⼏天的STW)CMS解决内存碎⽚的办法:使⽤ -XX:CMSFullGCsBefore-Compaction(JDK9之后废弃),即CMS在并发执⾏若⼲此Full GC之后,下⼀次Full GC会先进⾏碎⽚整理。
(默认为0,即每次都整理)2.CardTable由于做YGC时,需要扫描整个OLD区,效率⾮常低,所以JVM设计了CardTable,如果⼀个OLD区CardTable中有对象指向Y区,就将它设为Dirty,下次扫描时,只需要扫描Dirty Card所指向的内存区域即可。
在结构上,Card Table⽤BitMap来实现参考链接:3.CMS的7个阶段CMS收集器的GC周期主要由7个阶段组成,其中有两个阶段会发⽣stop-the-world,其他阶段都是并发执⾏的。
(亦有4个阶段、6个阶段等说法)Phase 1: Initial Mark(初始化标记):初始化标记阶段,是CMS GC的第⼀个阶段,也是标记阶段的开始。
主要⼯作是标记可直达的存活对象。
主要标记过程:1.标记GCRoots能直接关联到的对象,由于这种对象⽐较少,所以标记速度快2.遍历被新⽣代存活对象所引⽤的⽼年代对象程序执⾏情况:1.⽀持单线程或并⾏标记2.发⽣stop-the-world,暂停所有应⽤线程(Marked obj:⽼年代绿⾊圆点表⽰被初始化标记的对象。
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1 相关知识
1.1 GC的名词
1. 新生代GC(Minor GC)指发生在新生代的垃圾回收动作,因为 Java 对象大多都具备朝生夕死
的特性,所以 Minor GC 通常非常频繁,一般回收速度也比较快。
2. 老年代GC(Major GC)指发生在老年代的垃圾回收动作,出现了 Major GC,经常会伴随至少
一次的 Minor GC(发生这种情况,那么整个堆都 GC 一遍,通常称为 Full GC)。
Major GC 的速度一般会比 Minor GC 慢 10 倍以上。
1.2 并发与并行
1. 串行(Parallel)单线程进行垃圾回收工作,但此时用户线程仍然处于等待状态。
2. 并发(Concurrent)这里的并发指用户线程与垃圾回收线程交替执行。
3. 并行(Parallel)这里的并行指用户线程和多条垃圾回收线程分别在不同CPU上同时工作。
2 垃圾收集器
在下图中,你可以看到不同垃圾回收器适合于不同的内存区域,如果两个垃圾回收器之间存在连线,那么表示两者可以配合使用。
如果当垃圾回收器进行垃圾清理时,必须暂停其他所有的工作线程,直到它完全收集结束。
我们称这种需要暂停工作线程才能进行清理的策略为 Stop-the-World。
Serial、ParNew、Parallel Scavenge、Serial Old、Parallel Old 均采用的是 Stop-the-World 的策略。
图中有 7 种不同的垃圾回收器,它们分别用于不同分代的垃圾回收。
新生代回收器:Serial、ParNew、Parallel Scavenge
老年代回收器:Serial Old、Parallel Old、CMS
整堆回收器:G1
2.1 单线程收集器
2.1.1 Serial收集器
串行收集器是最古老,最稳定以及效率高的收集器,可能会产生较长的停顿,只使用一个线程去回收。
新生代、老年代使用串行回收;垃圾收集的过程中会Stop The World(服务暂停)Serial 新生代回收器采用的是复制算法。
2.1.2 Serial Old收集器
Serial Old 回收器是Serial回收器的老生代版本,属于单线程回收器
它使用标记-整理算法。
2.2 多线程垃圾回收器(吞吐量优先)
2.2.1 ParNew收集器
ParNew 回收器是在 Serial 回收器的基础上演化而来的,属于 Serial 回收器的多线程版本,同样运行在新生代区域。
在实现上,两者共用很多代码。
在不同运行环境下,根据 CPU 核数,开启不同的线程数,从而达到最优的垃圾回收效果。
对于那些 Server 模式的应用程序,如果考虑采用 CMS 作为老生代回收器时,ParNew 回收器是一个不错的选择。
ParNew 新生代回收器采用的是复制算法。
2.2.2 Parallel收集器
和 ParNew 回收一样,Parallel Scavenge 回收器也是运行在新生代区域,属于多线程的回收器。
但不同的是,ParNew 回收器是通过控制垃圾回收的线程数来进行参数调整,而 Parallel Scavenge 回收器更关心的是程序运行的吞吐量。
即一段时间内,用户代码运行时间占总运行时间的百分比。
Parallel Scavenge 新生代回收器采用的是复制算法。
2.2.3 Parallel Old 收集器
Parallel Old 回收器是 Parallel Scavenge 回收器的老生代版本,属于多线程回收器,采用标记-整理算法。
Parallel Old 回收器和 Parallel Scavenge 回收器同样考虑了吞吐量优先这一指标,非常适合那些注重吞吐量和 CPU 资源敏感的场合。
Parallel Old 老年代回收器采用的是标记 - 整理算法。
2.3 其他的回收器(停顿时间优先)
2.3.1 CMS收集器
CMS(Concurrent Mark Sweep)收集器是一种以获取最短回收停顿时间为目标的收集器。
CMS收集器是基于“标记-清除”算法实现的,它的运作过程相对于前面几种收集器来说要更复杂一些,整个过程分为4个步骤,包括:
初始标记(CMS initial mark)
初始标记仅仅是标记 GC Roots 内直接关联的对象。
这个阶段速度很快,需要 Stop the
World。
并发标记(CMS concurrent mark)
并发标记进行的是 GC Tracing,从 GC Roots 开始对堆进行可达性分析,找出存活对象。
重新标记(CMS remark)
而避免全堆扫描。
2. Root Region Scanning,程序运行过程中会回收survivor区(存活到老年代),这一过程必须在young GC之前完成。
3. Concurrent Marking,在整个堆中进行并发标记(和应用程序并发执行),此过程可能被young GC 中断。
在并发标记阶段,若发现区域对象中的所有对象都是垃圾,那个这个区域会被立即回收(图中打X)。
同时,并发标记过程中,会计算每个区域的对象活性(区域中存活对象的比例)。
4. Remark, 再标记,会有短暂停顿(STW)。
再标记阶段是用来收集并发标记阶段产生新的垃圾(并发阶段和应用程序一同运行);G1中采用了比CMS更快的初始快照算法:snapshot-at-the-beginning (SATB)。
5. Copy/Clean up,多线程清除失活对象,会有STW。
G1将回收区域的存活对象拷贝到新区域,清除Remember Sets,并发清空回收区域并把它返回到空闲区域链表中。
6. 复制/清除过程后。
回收区域的活性对象已经被集中回收到深蓝色和深绿色区域。