JVM GC算法以及调优

jvm的垃圾回收器是jvm的重要组成部分。GC负责着整个jvm运行时堆中对象的回收，保证jvm的性能。由于Java执行GC垃圾回收时会阻塞其他所有的线程，这样是对用户极不友好的，即对GC的优化重点是降低阻塞的时间，对GC的调优也就是对jvm的性能调优的重点。

jvm堆的内存模式（画的比较简陋，忘海涵）

jvm为堆内存划分了几块区域如上图：
最左边的new generation是新生代，新生代分为3块区域一个是eden区，还有两个suvivor区。最右边的是老年代区域。

实例化一个对象时
1. 绝大多数刚刚被创建的对象会存放在eden空间。
2. 在eden空间执行了第一次GC之后，存活的对象被移动到其中一个survivor空间。
3 .此后，在eden空间执行GC之后，存活的对象会被堆积在同一个survivor空间。
4. 当一个survivor空间饱和，还在存活的对象会被移动到另一个survivor空间。之后会清空已经饱和的那个survivor空间。
5. 在以上的步骤中重复几次依然存活的对象，就会被移动到老年代。

从上面执行过程可以看出survivor区域必定有一块是空的，用JVM监控工具可以观察两个survivor区域的状况，如果两个survivor区域都有对象，则说明此时jvm是有问题的。

GC常用算法：

1. 串行收集器(Serial GC)
   最古老的垃圾回收算法没有之一，是以前运行在单核cpu的服务器下 的。新生代、老年代都使用串行算法回收。
   算法的第一步是标记老年代中依然存活对象。第二步是从头开始检查堆内存空间，并且只留下依然幸存的对象。最后一步，从头开始，顺序地填满堆内存空间，并且将对内存空间分成两部分：一个保存着对象，另一个空着。

   在jvm下配置的参数是 -XX:+UseSerialGC

2. 并行垃圾回收器(Parallel GC)
   parallel GC可以看成是Serial GC的升级版，它是采用多线程的机制是执行GC操作，所以执行GC过程阻塞时间较短。新生代采用的是并行算法，而老年代依然采用的是串行算法。

   在jvm下配置的参数是 -XX:+UseParallelGC，是jvm默认的GC回收算法。

3. 并发标记扫描垃圾回收器(CMS收集器)
   Concurrent Mark Sweep是应用程序线程和GC线程交替执行
   使用的标记-清除算法，并发阶段会降低吞吐量。它经常被用在那些对于响应时间要求十分苛刻的应用之上。
   老年代收集器。

   在jvm下配置的参数是 -XX:+UseConcMarkSweepGC

4. G1收集器
   G1垃圾回收器适用于堆内存很大的情况，他将堆内存分割成不同的区域，并且并发的对其进行垃圾回收。G1也可以在回收内存之后对剩余的堆内存空间进行压缩。并发扫描标记垃圾回收器在STW情况下压缩内存。G1垃圾回收会优先选择第一块垃圾最多的区域.

   在jvm下配置的参数是 -XX:+UseG1GC

根据应用场景的不同选择不同的GC算法是必要的。还有一些重要的参数，例如分配给堆的内存大小最大是多少 -Xmx参数，初始化是多少-Xms，一般我们将-Xmx与-Xms设置相同，避免jvm频繁的变更堆内存的大小消耗cpu的性能；还有新生代的区域大小参数的配置-XX:NewRatio:3，一般配置的是2-3，这时新生代的内存大小=Xmx/NewRatio+1。

一般推荐的JVM参数