java八股文面试[JVM]——垃圾回收器

ゝ一纸荒年。 2024-03-24 21:51 110阅读 0赞

###### jvm结构总结 ######

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###### 常见的垃圾回收器有哪些？ ######

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![ed4658d2c8fc4e628bd7ee692ad33b20.png][]CMS（Concurrent Mark Sweep）

**整堆收集器**： G1

由于整个过程中**耗时最长**的**并发标记**和**并发清除**过程中，收集器线程都可以与用户线程一起工作，所以**总体上来说**，CMS收集器的内存回收过程是与用户线程一起并发地执行。老年代收集器（新生代使用ParNew）

参数控制：

\-XX:+UseConcMarkSweepGC 使用CMS收集器  
\-XX:+ UseCMSCompactAtFullCollection Full GC后，进行一次碎片整理；整理过程是独占的，会引起停顿时间变长  
\-XX:+CMSFullGCsBeforeCompaction 设置进行**几次Full GC后，进行一次碎片整理**  
\-XX:ParallelCMSThreads 设定CMS的线程数量（一般情况约等于可用CPU数量）

cms是一种**预处理**垃圾回收器，**它不能等到old内存用尽时回收**，需要在内存用尽前，完成回收操作，否则会导致并发回收失败  
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G1是目前技术发展的最前沿成果之一，HotSpot开发团队赋予它的使命是未来可以替换掉JDK1.5中发布的CMS收集器

上面提到的垃圾收集器，收集的范围都是**整个新生代**或者**老年代**，而G1不再是这样。使用G1收集器时，Java堆的**内存布局**与其他收集器有很大差别，它将**整个Java堆**划分为多个大小相等的独立区域（Region），虽然还保留有新生代和老年代的概念，但新生代和老年代不再是物理隔阂了，它们都是一部分（可以不连续）Region的集合。

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每个Region被标记了E、S、O和H，说明每个Region在运行时都充当了一种角色，其中H是以往算法中没有的，它代表**Humongous**，这表示这些Region存储的是**巨型对象**（humongous object，H-obj），当新建对象大小超过Region大小一半时，直接在新的一个或多个连续Region中分配，并标记为H。

为了避免全堆扫描，G1使用了**Remembered Set**来管理相关的**对象引用信息**。当进行内存回收时，在GC根节点的枚举范围中加入Remembered Set即可保证不对全堆扫描也不会有遗漏了。

如果不计算维护Remembered Set的操作，G1收集器的运作大致可划分为以下几个步骤：

1、初始标记（Initial Making）

2、并发标记（Concurrent Marking）

3、最终标记（Final Marking）

4、**筛选回收**（Live Data Counting and Evacuation）

看上去跟CMS收集器的运作过程有几分相似，不过确实也这样。初始阶段仅仅只是标记一下GC Roots能**直接关联到的对象**，并且修改TAMS（Next Top Mark Start）的值，让下一阶段用户程序并发运行时，能在**正确可以用的Region中创建新对象**，这个阶段需要停顿线程，但耗时很短。并发标记阶段是从GC Roots开始对堆中对象进行可达性分析，**找出存活对象**，这一阶段耗时较长但能与用户线程并发运行。而最终标记阶段需要把Remembered Set Logs的数据合并到Remembered Set中，这阶段需要停顿线程，但可并行执行。最后筛选回收阶段首先对各个Region的**回收价值和成本进行排序**，根据用户**所期望的GC停顿时间**来制定回收计划，这一过程同样是需要停顿线程的，但Sun公司透露这个阶段其实也可以做到并发，但考虑到停顿线程将大幅度提高收集效率，所以选择停顿。下图为G1收集器运行示意图：

G1收集器是基于**标记整理**算法实现的，不会产生空间碎片，可以精确地控制停顿，将堆划分为多个大小固定的独立区域，并跟踪这些区域的垃圾堆积程度，在后台维护一个优先列表，每次根据允许的收集时间，优先回收垃圾最多的区域（Garbage First）。

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###### 垃圾回收器比较 ######

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###### 垃圾回收器选择策略 ######

客户端程序 ： Serial + Serial Old；

吞吐率优先的服务端程序（比如：计算密集型） ： Parallel Scavenge + Parallel Old；

响应时间优先的服务端程序 ：ParNew + CMS。

知识来源：

[【2023年面试】jvm有哪些垃圾回收器，实际中如何选择\_哔哩哔哩\_bilibili][2023_jvm_bilibili]

[JVM学习笔记（一）\_卷心菜不卷Iris的博客-CSDN博客][JVM_Iris_-CSDN]

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[2023_jvm_bilibili]: https://www.bilibili.com/video/BV1Vb4y177wm?p=145&spm_id_from=pageDriver&vd_source=7ec3a2ec18181a9b64c9a3246305e511
[JVM_Iris_-CSDN]: https://blog.csdn.net/qq_45832461/article/details/132384360