Java学习笔记

Java如何选择合适的垃圾回收器

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Java如何选择合适的垃圾回收器

1. 简介

垃圾回收器是内存回收的具体实现，JDK自带的垃圾回收器已经完成集成垃圾回收和清理算法，业务程序可以通过设置参数选择垃圾回收器，虚拟机用到的7种经典的垃圾回收器如下表。根据适用内存区域不同，JDK自带的垃圾回收器可分为新生代回收器和老年代回收器，两者可以配合使用。新生代回收器用于堆空间中新生代区域的垃圾回收，老年代回收器用于堆空间中老年代区域的垃圾回收。G1是一种新型的堆内垃圾收集器，既可以用于新生代也可以用于老年代垃圾回收。

2. 7种垃圾回收器

名称说明收集模式分代适用类型
Serial单线程串行收集器串行收集器新生代
ParNew多线程并行Serial收集器并行收集器新生代
Parallel Scavenge并行吞吐量优先收集器并行收集器新生代
Serial OldSerial单线程收集器老年代版本串行收集器老年代
CMS(Concurrent Mark Sweep)并行最短停顿时间收集器并发收集器老年代
Parallel OldParallel Scavenge并行收集器老年代版本并行收集器老年代
G1面向局部收集和基于Region内存布局的新型低延时收集器并发/并行收集器新生代/老年代

下图展示了新生代GC和老年代GC配合使用方法，有连线的表示可以配合使用。注意ParNew和Parallel Old是不能同时使用的

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3. 如何选择合适的垃圾回收器

垃圾回收器的选择方法没有通用的准则，要结合项目应用的实际并对GC运行数据的检测来决定。

根据收集模式经典垃圾回收器可分为三类：串行收集器、并行收集器、并发收集器。串行收集器只适用于小数据量的情况，选择主要针对并行收集器和并发收集器。默认情况下，JDK1.5以前都是使用串行收集器，如果想使用其他收集器需要在启动时加入相应参数。JDK1.5以后，JVM会根据当前系统配置open in new window进行判断。

3.1 垃圾回收器选择建议：

  • 业务应用对吞吐量要求较高，对响应时间没有特别要求的，推荐使用并行收集器。如：科学计算和后台处理程序等等。
  • 对响应时间要求较高的中大型应用程序，推荐使用并发收集器。如：web服务器等。
  • 对应JDK版本1.8以上，多CPU处理器且内存资源不是瓶颈，建议优先考虑使用G1回收器。
  • 单线程应用使用串行收集器。

4. 修改方式

以下表格汇总了各种回收器的分类、特点和修改参数：

名称修改参数特点
Serial-XX:+UseSerialGC用于新生代的单线程收集器，采用复制算法进行垃圾收集。Serial 进行垃圾收集时，所有的用户线程必须暂停（Stop The World）。
ParNew-XX:+UseParNewGCSerial的多线程版本，在单核CPU环境并不会比Serial更优，它默认开启的收集线程数和CPU核数，可以通过-XX:ParallelGCThreads来设置垃圾收集的线程数。
Parallel Scavenge-XX:+UseParallelGC jdk1.7、jdk1.8 新生代默认使用用于新生代的多线程收集器，ParNew的目标是尽可能缩短垃圾收集时用户线程的停顿时间，Parallel Scavenge的目标是达到一个可控制的吞吐量。通过-XX:MaxGCPauseMillis来设置收集器尽可能在多长时间内完成内存回收，通过-XX:GCTimeRatio来精确控制吞吐量。
Serial Old-XX:+UseSerialOldGCSerial的老年代版本，采用标记-整理算法单线程收集器。
CMS-XX:+UseConMarkSweepGC一种以最短回收停顿时间为目标的收集器，尽量做到最短用户线程停顿时间。CMS是基于标记-清除算法，所以垃圾回收后会产生空间碎片，通过-XX:UseCMSCompactAtFullCollection开启碎片整理（默认开启）。用-XX:CMSFullGCsBeforeCompaction设置执行多少次不压缩（不进行碎片整理）的Full GC之后，跟着来一次带压缩（碎片整理）的Full GC。-XX:ParallelCMSThreads：设定CMS的线程数量。
Parallel Old-XX:+UseParallelOldGC jdk1.7、jdk1.8老年代默认使用Parallel Scavenge的老年代版本，使用-XX:ParallelGCThreads限制线程数量。
G1-XX:+UseG1GCjdk1.7以后才提供，jdk1.9默认一款全新的收集器，兼顾并行和并发功能，能充分利用多CPU资源，运行期间不会产生内存碎片。通过-XX:ParallelGCThreads设置限制线程数量；-XX:MaxGCPauseMillis设置最大停顿时间。

参考文章

华为鲲鹏-选择合适的垃圾回收器open in new window

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