幾種GC
Minor/Young GC: 只收集 Young區(qū)的 GC
每進行一次Young GC酱固，Survivor區(qū)內(nèi)活躍對象將加一歲氧腰，達到一定年齡將移入OLD區(qū)Old GC: 只收集 Old區(qū)的 GC痹升，只有垃圾收集器 CMS 的 concurrent collection 是這個模式
Full GC: 收集整個堆拒课，包括新生代鳞骤，老年代探颈，永久代(JDK1.8及以后為 metaspace 元空間)等所有部分的模式
Mixed GC: 收集整個 Young Gen 以及部分 old gen 的 GC，只有垃圾收集器 G1 有這個模式
GC時會stop the world
1症杏、避免無法徹底清理干凈
2装获、GC的工作必須在一個能確保一致性的快照中進行
申請內(nèi)存大致過程
1、創(chuàng)建對象后厉颤，將嘗試在Eden申請一片內(nèi)存
2穴豫、若Eden區(qū)內(nèi)存空間足夠，則申請結(jié)束
3逼友、若Eden區(qū)內(nèi)存空間不足精肃，進行YoungGC（觸發(fā)清理YOUNG區(qū)不活躍對象，活躍對象滿足一定條件的晉升到OLD區(qū)）
4帜乞、若OLD的空間不足（觸發(fā)閾值或新晉對象等行為導(dǎo)致不足）則觸發(fā)FullGC
5司抱、若FullGC后，Eden區(qū)仍不能滿足申請的內(nèi)存挖函，則觸發(fā)OOM（out of memory）
GC收集算法（GC收集器都是基于這些算法來實現(xiàn)）
復(fù)制（Copying）算法
YoungGC基本都是基于該算法状植，所以直接以YoungGC的過程來簡述該算法
假定正在使用的是S0區(qū)，S1區(qū)是空閑的
將YOUNG區(qū)中活躍的對象復(fù)制到S1區(qū)（兩個Survivor區(qū)交替使用怨喘，永遠有一個是空的津畸，留給下次復(fù)制）并清理Eden區(qū)和S0區(qū)的對象。若活躍對象大于S1區(qū)時必怜，部分對象將會直接進入OLD區(qū)肉拓，部分仍留在S1區(qū)
缺點：浪費內(nèi)存
優(yōu)點：無內(nèi)存碎片，對象存活率低時效率高于另外幾種
適用：對象存活率低的
標(biāo)記-清除（Mark-Sweep）算法
從根開始標(biāo)記存活的對象梳庆，然后重新掃一遍將未標(biāo)記的對象清除同時清除標(biāo)記
缺點：
產(chǎn)生大量內(nèi)存碎片暖途，容易導(dǎo)致大內(nèi)存對象無足夠空間，提前觸發(fā)GC
效率低（全堆對象遍歷）stop the world的時間比較長
標(biāo)記-整理（Mark-Compact）算法
從根開始標(biāo)記存活的對象膏执，然后整理到一端驻售，其余清除
缺點：效率低（全堆對象遍歷與內(nèi)存整理）
優(yōu)點：有效利用內(nèi)存無碎片
年輕代一般適用復(fù)制算法，年老代一般適用標(biāo)記-整理算法
GC的幾種收集器
年輕代收集器
Serial
這是最早的新生代收集器更米，也是jdk1.5之前默認(rèn)的收集器欺栗。它是基于復(fù)制算法實現(xiàn)的，單線程征峦，需要stop the world迟几，所以新生代不能太大，否則對于停頓來講是比較影響交互響應(yīng)的栏笆。
-XX:+UseSerialGC 使用該收集器
Parallel New
-XX:ParallelGCThreads=NNN 來指定 GC 線程數(shù)类腮。 其默認(rèn)值為CPU內(nèi)核數(shù)。
這是對單線程的Serial的一種改進蛉加，ParNew收集器是并行的蚜枢，在多CPU的場景下會有比串行收集器更好的性能，除此之外针饥，實現(xiàn)算法跟Serial完全一樣祟偷。需要注意的是，如果CPU數(shù)量為1個或2個打厘，該種收集器的性能并不會比Serial要好修肠，因為線程之間的切換會產(chǎn)生額外的開銷
Parallel Scavenge
-XX:MaxGCPauseMillis
控制垃圾收集最大停頓時間（毫秒），收集器將盡力保證內(nèi)存回收花費的時間不超過設(shè)定值（設(shè)置過小會導(dǎo)致新生代空間變小户盯，導(dǎo)致GC更頻繁嵌施，總GC時間反而變長、吞吐量下降）
-XX:GCTimeRatio
設(shè)置吞吐量大忻а肌（0-100）吗伤，GC時間 <= 1 / (1 + 吞吐量) * 的系統(tǒng)運行花時間。（-XX:GCTimeRatio=99硫眨，表示GC時間不超過總時間的1%）
-XX:+UseAdaptiveSizePolicy
自適應(yīng)策略開關(guān)開關(guān)參數(shù)足淆，不需要手工指定（-Xmn，-XX:SurvivorRatio、-XX:PretenureSizeThreshold）等細節(jié)參數(shù)了巧号，虛擬機會根據(jù)當(dāng)前系統(tǒng)的運行情況收集性能監(jiān)控信息族奢，動態(tài)調(diào)整這些參數(shù)以提供最合適的停頓時間或最大的吞吐量
采用的也是復(fù)制算法，它與前兩種收集器最大的區(qū)別是丹鸿，它關(guān)注的是吞吐量而不是延遲越走。也被稱為是吞吐量優(yōu)先的收集器。其中靠欢，吞吐量=運行用戶代碼時間/(運行用戶代碼時間+垃圾收集時間)
主要使用場景：主要適合在后臺運算而不是太多交互的任務(wù)廊敌，高吞吐量則可以最高效率的利用CPU時間,盡快的完成程序的運算任務(wù)
年老代收集器
Serial Old
這個是jdk1.2以前的默認(rèn)收集器，使用的是【標(biāo)記-整理】算法门怪，單線程骡澈，stop the world
Parallel Old
Parallel Scavenge的老年代版本，使用的是【標(biāo)記-整理】算法掷空。目前它跟Parallel Scavenge的配合是吞吐量優(yōu)先場景的優(yōu)先選擇秧廉。
CMS
-XX:+UseCMSCompactAtFullCollection，應(yīng)用于在FULL GC后再進行一個碎片整理過程
-XX:+CMSFullGCsBeforeCompaction拣帽，多少次不壓縮的full gc后來一次帶壓縮的
-XX:+UseCMSInitiatingOccupancyOnly=true疼电，使用手動指定回收百分比
-XX:CMSInitiatingOccupancyFraction=92，對內(nèi)存占用率達到92%提前GC（因為CMS產(chǎn)生浮動垃圾）
CMS减拭，Concurrent Mark Sweep蔽豺，這是一款真正的并發(fā)收集器。前面的都是講的并行拧粪。使用的是【標(biāo)記-清除】算法
收集過程：
1修陡、初始標(biāo)記，stop the world可霎，只做GC Root可達性的初始標(biāo)記
2魄鸦、并發(fā)標(biāo)記，并發(fā)執(zhí)行癣朗，進行GCRoots Tracing（可達性分析）過程拾因，時間很長
3、重新標(biāo)記旷余，stop the world绢记，標(biāo)記第二步中變動的對象，時間較長
4正卧、并發(fā)清除蠢熄，并發(fā)執(zhí)行，回收內(nèi)存空間
缺點：
內(nèi)存碎片炉旷，提前觸發(fā)一次full gc
產(chǎn)生浮動垃圾签孔，由于清除是并發(fā)的叉讥，這時用戶產(chǎn)生的垃圾無法在本次收集過程中收集掉
收集器 G1
-XX:+UseG1GC，使用G1收集器
-XX:G1HeapRegionSize饥追，一個Region的大小2的冪
-XX:MaxGCPauseMillis图仓，期望GC停頓時間（毫秒）
-XX:ParallelGCThreads，并行STW的線程數(shù)（與邏輯處理器的數(shù)量相同）
-XX:ConcGCThreads判耕，并行標(biāo)記的線程數(shù)（ParallelGCThreads的1/4）
-XX:InitiatingHeapOccupancyPercent=60，YoungGC后當(dāng)整個堆占用超過60%時翘骂，就會觸發(fā)并發(fā)GC周期
-XX:G1HeapWastePercent=10壁熄，并發(fā)標(biāo)記后可回收的垃圾占比，小于則不回收碳竟，10%
-XX:G1MixedGCCountTarget=8草丧，一個周期內(nèi)觸發(fā)Mixed GC最大次數(shù)，8次
-XX:G1NewSizePercent=35莹桅，新生代比例下限昌执，35%
-XX:G1MaxNewSizePercent=60，新生代比例上限诈泼，60%
-XX:MetaspaceSize=256m
G1收集器將內(nèi)存劃分了多個區(qū)域（Region）
區(qū)域的類型有Eden懂拾，Survivor，Old铐达，Humongous岖赋，除了Humongous外，其余和之前介紹的一樣意思
Humongous：用于存放巨型對象（超過Region大小的50%）瓮孙，若一個存不下將找多個連續(xù)的Humongous一起唐断。一開始直接存在Old的空間，但G1有優(yōu)化會在YoungGC對其進行回收（從1.8的某個版本開始）
YoungGC
回收Eden杭抠、Survivor脸甘、Humongous
由于會回收Humongous，所以O(shè)ld的內(nèi)存空間會有減少偏灿，但并不是回收了Old對象
調(diào)整eden與old的占比-
MixedGC
每當(dāng)YoungGC后會根據(jù)JVM參數(shù)（IHOP等）判斷當(dāng)前是否需要開始進行MixedGCMixedGC主要可以分為兩個階段：
1丹诀、全局并發(fā)標(biāo)記（global concurrent marking）全局并發(fā)標(biāo)記又可以進一步細分成下面幾個步驟：
- 初始標(biāo)記（initial mark，STW）翁垂。它標(biāo)記了從GC Root開始直接可達的對象忿墅。初始標(biāo)記階段借用young GC的暫停，因而沒有額外的沮峡、單獨的暫停階段疚脐。
- 并發(fā)標(biāo)記（Concurrent Marking）。這個階段從GC Root開始對heap中的對象標(biāo)記邢疙，標(biāo)記線程與應(yīng)用程序線程并行執(zhí)行棍弄，并且收集各個Region的存活對象信息望薄。過程中還會掃描上文中提到的SATB write barrier所記錄下的引用。
- 最終標(biāo)記（Remark呼畸，STW）痕支。標(biāo)記那些在并發(fā)標(biāo)記階段發(fā)生變化的對象，將被回收蛮原。
- 清除垃圾（Cleanup卧须，部分STW）。這個階段如果發(fā)現(xiàn)完全沒有活對象的region就會將其整體回收到可分配region列表中儒陨。 清除空Region花嘶。
2、拷貝存活對象（Evacuation）
Evacuation階段是全暫停的蹦漠。它負責(zé)把一部分region里的活對象拷貝到空region里去（并行拷貝）椭员，然后回收原本的region的空間。Evacuation階段可以自由選擇任意多個region來獨立收集構(gòu)成收集集合（collection set笛园，簡稱CSet）隘击，CSet集合中Region的選定依賴于上文中提到的停頓預(yù)測模型，該階段并不evacuate所有有活對象的region研铆，只選擇收益高的少量region來evacuate埋同，這種暫停的開銷就可以（在一定范圍內(nèi)）可控
錯誤的設(shè)置將會導(dǎo)致無法按期望的進行MixedGC，從而導(dǎo)致FullGC的出現(xiàn)
注意IHOP棵红、G1MaxNewSizePercent莺禁、G1NewSizePercent的關(guān)系
eden的占比要小于1-IHOP才能觸發(fā)MixedGC
(G1NewSizePercent ~ G1MaxNewSizePercent) < 1 - IHOP
已知1
mixedGC觸發(fā)條件：
current heap / total heap > IHOP
(current eden + current old) / total heap > IHOP
mixedGC前總是會觸發(fā)YoungGC：
current eden = 0
綜上滿足該條件時會觸發(fā)mixedGC：
current old / total heap > IHOP
已知2
年老代 = 年老代占比 * 總堆
total old = (1 - total eden percent) * total heap
假設(shè)期望年老代使用占比達到 A 時觸發(fā)mixedGC，則
current old = total old * A
將 已知2 代入 假設(shè) 得
current old = (1 - total eden percent) * total heap * A
再代入 已知1 得
(1 - total eden percent) * total heap * A / total heap > IHOP
簡化得
IHOP < (1 - total eden percent) * A
total eden percent 取值范圍： G1NewSizePercent ~ G1MaxNewSizePercent
為保證能正常mixedGC窄赋，total eden percent 取 G1MaxNewSizePercent
最終
IHOP < (1 - G1MaxNewSizePercent) * A
GC日志
-Xloggc:./tmp/gc-%t.log -XX:+PrintGCDetails -XX:+PrintGCDateStamps
-XX:+PrintGC 輸出GC日志
-XX:+PrintGCDetails 輸出GC的詳細日志
-XX:+PrintGCTimeStamps 輸出GC的時間戳（以基準(zhǔn)時間的形式）
-XX:+PrintGCDateStamps 輸出GC的時間戳（以日期的形式哟冬，如 2013-05-04T21:53:59.234+0800）
-XX:+PrintHeapAtGC 在進行GC的前后打印出堆的信息
-Xloggc:../logs/gc.log 日志文件的輸出路徑
%t 后綴格式生成的時間戳格式為 YYYY-MM-DD_HH-MM-SS。因此忆绰，生成的日志文件名看起來像這樣 gc-2019-01-29_20-41-47.log浩峡。
