通過前兩個系列我們把JVM相關(guān)的一些原理內(nèi)容并結(jié)合一些案例和GC工作原理給大家都介紹清楚了，那么本系列開始重點給大家?guī)鞪VM優(yōu)化相關(guān)內(nèi)容和實戰(zhàn)。
基于JVM系統(tǒng)運行的過程剖析
首先我們還是通過一步一圖的方式但校，將我們整個系統(tǒng)基于JVM跑起來后所涉及到的一些核心知識進行串聯(lián)以及總結(jié)回顧，這樣大家在頭腦里先有一個整體的思維過程啡氢，加深印象状囱，然后我們再結(jié)合一些案例來逐步講解如何針對一些系統(tǒng)進行優(yōu)化。
①對象進年輕代
系統(tǒng)啟動后空执，肯定會創(chuàng)建對象浪箭，對象肯定存在我們的JVM內(nèi)存，而且會分配到年輕代的Eden區(qū)中：
②年輕代裝滿觸發(fā)GC
當(dāng)系統(tǒng)不斷運行辨绊，對象越來越多奶栖，導(dǎo)致Eden無法裝下，那么就會觸發(fā)年輕代垃圾回收门坷，年輕代主要通過復(fù)制算法進行回收宣鄙。
那么如何進行復(fù)制呢？首先會通過可達性分析算法來標記哪些對象是GC Roots的默蚌，能被當(dāng)做GC ROOTS對象的一般兩種：
- 方法內(nèi)的局部變量
- 類的靜態(tài)變量
JVM會將存活的對象統(tǒng)一拷貝到幸存者區(qū)域也就是Survivor冻晤，占年輕代內(nèi)存的10%，如下圖：
注意：新生代一旦發(fā)生GC绸吸，那么必定會導(dǎo)致“Stop the World”鼻弧，以后簡稱 STW，讓系統(tǒng)停止運行锦茁。
③年輕代垃圾回收
此時垃圾回收線程開始工作攘轩，這里我們默認使用并發(fā)收集器 ParNew
④思考：年輕代GC回收對系統(tǒng)影響大不？
年輕代的GC回收基于復(fù)制算法码俩，一般這個過程都會非常的快度帮，比如幾十ms即可回收完畢，但是大家要注意的一點就是，年輕代的回收是會觸發(fā)STW笨篷，讓系統(tǒng)停止的瞳秽，不過一般我們實際線上部署，機器配置都是2核4G或4核8G率翅，只要給堆內(nèi)存分配的空間足夠练俐，一般來講不需要對年輕代的gc進行調(diào)優(yōu)。大多數(shù)情況下的系統(tǒng)冕臭，一般也就幾分鐘或者幾十分鐘才會進行一次新生代的GC痰洒，卡頓時間也較少，對于用戶而言幾乎沒有太大的感覺浴韭。
那么什么時候需要關(guān)注新生代的GC調(diào)優(yōu)呢丘喻？
當(dāng)我們系統(tǒng)部署在大內(nèi)存機器上的時候，比如32核64G的機器念颈，此時可能年輕代的內(nèi)存就會分配到40G泉粉！比如像Kafka、Elasticsearch之類的大數(shù)據(jù)系統(tǒng)榴芳，都是部署在這種大內(nèi)存的機器嗡靡，而且并發(fā)訪問量相當(dāng)高，那么有可能我們的Eden區(qū)1分鐘就會裝滿窟感，然后觸發(fā)一次MinorGC讨彼，而我們的年輕代基于復(fù)制算法，這個過程由于對象太龐大柿祈，標記復(fù)制也是需要耗費一定的時間哈误，像這樣大的內(nèi)存產(chǎn)生的對象可能回收就得要幾秒鐘，那么就會導(dǎo)致一個可怕的現(xiàn)象：系統(tǒng)每運行1分鐘就會導(dǎo)致卡死幾秒躏嚎，而我們的前端請求一般可能在2秒內(nèi)無響應(yīng)就直接反饋給用戶了蜜自，這種體驗肯定是相當(dāng)不好的。
如何解決大內(nèi)存機器的年輕代GC過慢問題卢佣？
答案就是：使用G1垃圾回收器
由于G1收集器可以設(shè)置一個停頓的時間重荠，比如默認200ms，那么基于G1收集器回收的特點虚茶，我們就可以讓系統(tǒng)每隔200ms就進行一次垃圾回收戈鲁，這樣可以讓我們的系統(tǒng)幾乎在不受影響的情況下，邊執(zhí)行邊回收垃圾嘹叫，同時也不會給用戶帶來卡頓的使用體驗婆殿。
因此小結(jié)下：對于年輕代的垃圾回收，一般不存在太大的問題待笑，對于大內(nèi)存機器我們使用G1回收期即可鸣皂，而我們更多需要關(guān)注和調(diào)優(yōu)的地方在于老年代抓谴！
⑤對象進老年代
首先 我們重新梳理下對象要進入老年代的幾個條件：
對象在新生代中熬過15次GC暮蹂，年齡達15歲進入老年代寞缝，這種對象一般較少一般都是系統(tǒng)中確實需要長期存在的核心組件。
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動態(tài)年齡判斷規(guī)則仰泻，比如一次GC過后荆陆，Survivor區(qū)中的幾個年齡對象加起來超過Survivor區(qū)內(nèi)存的50%，比如年齡1 + 年齡2 + 年齡3的對象總和超過50%Survivor區(qū)集侯，此時就會把年齡3以上的對象放入老年代被啼。
這里補充說明下動態(tài)年齡規(guī)則判斷算法：Survivor區(qū)中的對象年齡從小到大進行累加，當(dāng)累加到X年齡時的總和大于50%（可以通過參數(shù) -XX：TargetSurvivorRatio=?來設(shè)置保留多少空間空間棠枉，默認值是50）浓体，那么比X大的都會進入老年代
大對象直接進老年代，可以通過參數(shù)-XX：PretenureSizeThreshold參數(shù) 設(shè)置
新生代垃圾回中存活對象太多無法放入Survivor中辈讶，通過空間擔(dān)保原則進入老年代
如果Survivor區(qū)空間太小命浴，就會導(dǎo)致我們以上的條件2和4頻繁發(fā)生，然后導(dǎo)致大量對象進入老年代贱除，從而頻繁觸發(fā)老年代的垃圾回收生闲。
當(dāng)然CMS的老年代回收，包括：初始標記月幌、并發(fā)標記碍讯、重新標記、并發(fā)清理扯躺、碎片整理等環(huán)節(jié)捉兴，如果有同學(xué)已經(jīng)忘記了請查看之前的CMS收集器內(nèi)容進行復(fù)習(xí)。
這里重點想說的是录语，一旦觸發(fā)老年代GC那么耗時至少比新生代GC慢10倍以上轴术，因此一旦JVM內(nèi)存分配不合理，導(dǎo)致頻繁觸發(fā)老年代CG對于系統(tǒng)用戶來說就是糟糕的體驗钦无。
因此我們常說的JVM優(yōu)化逗栽，到底在優(yōu)化什么？失暂？
你的代碼編寫是否有問題彼宠，內(nèi)存分配，參數(shù)設(shè)置是否合理弟塞，有沒有導(dǎo)致對象頻繁的進入老年代凭峡，然后頻繁觸發(fā)老年代GC，導(dǎo)致系統(tǒng)頻繁的每隔幾分鐘就要卡死幾秒决记！那么JVM性能優(yōu)化也就是優(yōu)化這些東西摧冀，盡量減少觸發(fā)老年代的GC這就是我們的目標。
⑥Yong GC/Minor GC 觸發(fā)時機
新生代的GC觸發(fā)相信大家應(yīng)該很熟悉了，一旦當(dāng)Eden區(qū)滿了后就會觸發(fā)索昂，并且采用復(fù)制算法來回收建车。
⑦OldGC和Full GC觸發(fā)時機
第一種情況：
老年代連續(xù)空間小于新生代歷次YongGC晉升到老年代的對象的平均值
之前針對老年代的空間擔(dān)保原則時我們畫過一張詳細的圖非常清晰，我們再次拿來回顧下：
注意這里為什么執(zhí)行的是Full GC呢而不是Old GC，理論上來說就是Old GC忱叭，只不過當(dāng)Old GC執(zhí)行完了后肯定還會執(zhí)行一次Yong GC隔崎，所以我們直接用了Full GC進行表示。
而且我們之前也明確說明了是在發(fā)生Minor GC之前對上述流程的一個判斷韵丑，因此其實不管最終走不走Old GC爵卒，最后都會執(zhí)行一次Minor GC，前提是沒有發(fā)生OOM異常撵彻。
第二種情況:
執(zhí)行YongGC之后钓株，有一批對象需要放入老年代，而此時老年代沒有足夠的內(nèi)存空間存放陌僵，此時必須觸發(fā)一次Old GC轴合。
就像上圖中所示一樣，假如JVM開啟冒險模式進行一次YongGC碗短，但是執(zhí)行完后了后發(fā)現(xiàn)老年代空間還是不足與存放受葛，那么此時必然觸發(fā)Old GC的執(zhí)行。
第三種情況：
當(dāng)老年代內(nèi)存使用超過了92%偎谁，也要直接觸發(fā)Old GC总滩，當(dāng)然這個比例是可以通過參數(shù)調(diào)整的。
總結(jié)一下就是：當(dāng)老年代空間不足巡雨，沒法放入更多的對象時闰渔，就會觸發(fā)Old GC進行垃圾回收。
其實大家也發(fā)現(xiàn)了铐望，我們上述在分析老年代垃圾回收的觸發(fā)時機時冈涧，也能知曉茂附，要么先進行新生代回收，再觸發(fā)老年代回收督弓，要么老年代回收后也會觸發(fā)一次MinorGC营曼。其實當(dāng)上述條件達到觸發(fā)的就是Full GC了，而不是單純的Old GC咽筋。在后續(xù)的實操案例中我們也可以通過日志觀察到，GC日志中顯示的就是Full GC徊件，而不是單純的Old GC奸攻，F(xiàn)ull GC的觸發(fā)是包含Yong GC,Old GC,永久代的GC。
一般來講永久代的空間都是足夠的虱痕，不會存在太多的垃圾睹耐，里面都是存放的一些常量池之類的數(shù)據(jù)，并且StringTable從JDK7開始也移動到了堆內(nèi)存部翘，因此永久代一般來說可回收的垃圾很少硝训，如果真的出現(xiàn)了永久代滿了，那么系統(tǒng)也就直接OOM了新思。
如果大家能將以上內(nèi)容完全掌握理解窖梁，那么我相信大家的JVM理論核心知識點已經(jīng)掌握的非常不錯了！
后續(xù)我們結(jié)合一些工具和實操案例夹囚，或者結(jié)合各位自己當(dāng)下公司的系統(tǒng)來進行JVM調(diào)優(yōu)纵刘，分析，大家一定能徹底的將JVM給熟練于心荸哟，并且不會輕易忘記假哎，如果每次問到你JVM相關(guān)內(nèi)容，你還需要去看看筆記或者博客鞍历，說明當(dāng)時理解清楚了舵抹，并沒有實際運用到公司中。因此劣砍，后續(xù)的一些實際案例希望大家能結(jié)合自己的系統(tǒng)多去思考惧蛹，實操練習(xí)！
