原创

JVM基础(6)——JVM垃圾回收器简介

一、简介

在新生代和老年代进行垃圾回收的时候,都需要使用回收器进行回收,不同的JVM 垃圾回收器会有所不同,不同区域一般也采用不同的垃圾回收器。JVM常见的垃圾回收器有以下几种,我们先来简要看下,后续会针对每一种GC专门详细讲解:

Serial/Serial Old

Serial/Serial Old收集器是最基本也是最古老的垃圾收集器,它是一个单线程收集器,并且在它进行垃圾收集时,必须暂停所有用户线程,也就是发生“Stop the World”。一般JVM都不再使用该收集器。

ParNew

ParNew收集器是Serial收集器的多线程版本。新生代并行回收,采用复制算法,老年代串行回收,采用标记整理算法。所以,该收集器一般只用于新生代。

CMS

CMS(Current Mark Sweep)收集器,目标是使回收停顿时间最短,也是多线程机制,采用标记整理算法,该回收器一般用于老年代,生产环境上也经常会使用该垃圾回收器与其它GC搭配使用。

G1

G1最大的特点是没有物理上的新生代和老年代,它们是逻辑的,G1将整个Java堆划分为多个大小相等的独立区域(Region),对新生代和老年代进行统一收集,并且采用了更加优秀的算法和设计机制。

二、Stop the World

2.1 何谓Stop the World

上一节,我们提到过JVM在进行垃圾回收时,会挂起除GC线程以外的所有其它线程,这就会导致系统出现卡顿,这就是JVM所谓的Stop the World机制。

假设当前JVM新生代的状态如下,Eden区已被填满,Survivor1区存放着上一次Minor GC后的存活对象,这时候即将触发Minor GC,由垃圾回收线程使用垃圾回收器(新生代一般使用ParNew,采用复制算法),使用特定的垃圾回收算法进行回收,如下图:

回收时,Eden区和Survivor1区的存活对象会被转移到Survivor2区,接着Eden和Survivor1中的垃圾对象都会被回收掉:

JVM在进行垃圾回收时,会让我们的系统暂停,不再创建新的对象,同时让GC线程尽快完成垃圾回收的工作——即标记和转移存活对象:

一旦本轮GC结束,就可以恢复我们的系统程序,继续在Eden区创建新的对象了,如下图:

三、总结

上面就是Stop the World的整体流程,Stop the World会导致客户端的请求出现卡顿,短则几百毫秒,长则几秒甚至几分钟。所以,无论是Minor GC还是Full GC,都要避免频率过高,这也是使用JVM过程中最需要关注和优化的地方。

从下一章开始,我们将详细讲解常见的三种垃圾回收器的工作原理,不同回收器Stop the World的流程也有所区别,GC的核心目标其实就是降低Stop the World的总体时间,这也是JVM不断演化的终极思路。

正文到此结束
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