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細述 Java垃圾回收機制→Types of Java Garbage Collectors

Julylovin / 795人閱讀

摘要：并發標記清除垃圾回收器，使用多個線程來掃描堆內存并標記可被清除的對象，然后清除標記的對象。垃圾回收器應用于大的堆內存空間。它將堆內存空間劃分為不同的區域，對各個區域并行地做回收工作。它會通過把重復的值移動到同一個數組來優化堆內存占用。

本文非原創，翻譯自Types of Java Garbage Collectors
在Java中為對象分配和釋放內存空間都是由垃圾回收線程自動執行完成的。和C語言不一樣的是Java程序員不需要手動寫垃圾回收相關的代碼。這是使得Java如此流行，同時也是Java能幫助程序員寫出更好的Java應用的優點之一。

本文將會介紹各種不同類型的Java垃圾回收器。垃圾回收是Java用來將程序員從分配和釋放內存的瑣事中解放出來的自動過程。
Java有四種類型的垃圾回收器，

Serial Garbage Collector

Parallel Garbage Collector

CMS Garbage Collector

G1 Garbage Collector


這四種類型的垃圾回收器都有各自的優點和缺點。最重要的是程序員可以選擇JVM使用哪種類型的垃圾回收器。我們可以通過傳遞不同的JVM參數來設置使用哪一個。各個垃圾回收器在不同應用場景下的效率會有很大的差異。因此了解各種不同類型的垃圾回收器以及它們的應用場景是非常重要的。

Serial Garbage Collector

串行垃圾回收器控制所有的應用線程。它是為單線程場景設計的，只使用一個線程來執行垃圾回收工作。它暫停所有應用線程來執行垃圾回收工作的方式不適用于服務器的應用環境。它最適用的是簡單的命令行程序。

使用-XX:+UseSerialGCJVM參數來開啟使用串行垃圾回收器。

Parallel Garbage Collector

并行垃圾回收器也稱作基于吞吐量的回收器。它是JVM的默認垃圾回收器。與Serial不同的是，它使用多個線程來執行垃圾回收工作。和Serial回收器一樣，它在執行垃圾回收工作是也需要暫停所有應用線程。

CMS Garbage Collector

并發標記清除(Concurrent Mark Sweep,CMS)垃圾回收器，使用多個線程來掃描堆內存并標記可被清除的對象，然后清除標記的對象。CMS垃圾回收器只在下面這兩種情形下暫停工作線程，

在老年代中標記引用對象的時候

在做垃圾回收的過程中堆內存中有變化發生

對比與并行垃圾回收器，CMS回收器使用更多的CPU來保證更高的吞吐量。如果我們可以有更多的CPU用來提升性能，那么CMS垃圾回收器是比并行回收器更好的選擇。

使用-XX:+UseParNewGCJVM參數來開啟使用CMS垃圾回收器。

G1 Garbage Collector

G1垃圾回收器應用于大的堆內存空間。它將堆內存空間劃分為不同的區域，對各個區域并行地做回收工作。G1在回收內存空間后還立即堆空閑空間做整合工作以減少碎片。CMS卻是在全部停止(stop the world,STW)時執行內存整合工作。對于不同的區域G1根據垃圾的數量決定優先級。

使用-XX:UseG1GCJVM參數來開啟使用G1垃圾回收器。

Java 8 的優化

在使用G1垃圾回收器是，開啟使用-XX:+UseStringDeduplacatonJVM參數。它會通過把重復的String值移動到同一個char[]數組來優化堆內存占用。這是Java 8 u 20引入的選項。

以上給出的四個Java垃圾回收器，在什么時候使用哪一個去決于應用場景，硬件配置和吞吐量要求。

Garbage Collection JVM Options

下面是些主要的與Java垃圾回收相關的JVM選項。
Type of Garbage Collector to run

選項 描述
-XX:+UseSerialGC 串行垃圾回收器
-XX:+UseParallelGC 并行垃圾回收器
-XX:+UseConcMarkSweepGC CMS垃圾回收器
-XX:ParallesCMSThread= CMS垃圾回收器–使用的線程數量
-XX:UseG1GC G1垃圾回收器

GC 優化選項

選項 描述
-Xms 初始堆內存大小
-Xmx 最大堆內存大小
-Xmn 年輕代的大小
-XX:PermSize 初始永久代的大小
-XX:MaxPermSize 最大的永久代的大小

Example Usage of JVM GC Options

java -Xmx12m -Xms3m -Xmn1m -XX:PermSize=20m -XX:MaxPermSize=20m -XX:+UseSerialGC -jar java-application.jar

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