JVM-G1垃圾收集器_null_zhouximin的博客-程序员秘密

技术标签: JVM  jvm  java  

G1收集器(-XX:+UseG1GC)

G1 (Garbage-First)是一款面向服务器的垃圾收集器,主要针对配备多颗处理器及大容量内存的机器. 以极高概率满足GC停顿时间要求的同时,还具备高吞吐量性能特征.
在这里插入图片描述

Region 分区

G1将Java堆划分为多个大小相等的独立区域(Region),JVM目标是不超过2048个Region(JVM源码里TARGET_REGION_NUMBER 定义),实际可以超过该值,但是不推荐。
一般Region大小等于堆大小除以2048,比如堆大小为4096M,则Region大小为2M,当然也可以用参数"-XX:G1HeapRegionSize"手动指定Region大小,但是推荐默认的计算方式。
G1保留了年轻代和老年代的概念,但不再是物理隔阂了,它们都是(可以不连续)Region的集合。
默认年轻代对堆内存的占比是5%,如果堆大小为4096M,那么年轻代占据200MB左右的内存,对应大概是100个Region,可以通过“-XX:G1NewSizePercent”设置新生代初始占比,在系统运行中,JVM会不停的给年轻代增加更多的Region,但是最多新生代的占比不会超过60%,可以通过“-XX:G1MaxNewSizePercent”调整。年轻代中的Eden和Survivor对应的region也跟之前一样,默认8:1:1,假设年轻代现在有1000个region,eden区对应800个,s0对应100个,s1对应100个。
一个Region可能之前是年轻代,如果Region进行了垃圾回收,之后可能又会变成老年代,也就是说Region的区域功能可能会动态变化。

G1垃圾收集器对于对象什么时候会转移到老年代跟之前讲过的原则一样,唯一不同的是对大对象的处理,G1有专门分配大对象的Region叫Humongous区,而不是让大对象直接进入老年代的Region中。在G1中,大对象的判定规则就是一个大对象超过了一个Region大小的50%,比如按照上面算的,每个Region是2M,只要一个大对象超过了1M,就会被放入Humongous中,而且一个大对象如果太大,可能会横跨多个Region来存放。
Humongous区专门存放短期巨型对象,不用直接进老年代,可以节约老年代的空间,避免因为老年代空间不够的GC开销。
Full GC的时候除了收集年轻代和老年代之外,也会将Humongous区一并回收。

G1 过程

Young GC

和之前一样是使用并行处理。

Mixed GC

  • 初始标记(initial mark,STW):暂停所有的其他线程,并记录下gc roots直接能引用的对象,速度很快 ;
  • 并发标记(Concurrent Marking):同CMS的并发标记
  • 最终标记(Remark,STW):同CMS的重新标记
  • 筛选回收(Cleanup,STW):筛选回收阶段首先对各个Region的回收价值和成本进行排序,根据用户所期望的GC停顿STW时间(可以用JVM参数 -XX:MaxGCPauseMillis指定)来制定回收计划,比如说老年代此时有1000个Region都满了,但是因为根据预期停顿时间,本次垃圾回收可能只能停顿200毫秒,那么通过之前回收成本计算得知,可能回收其中800个Region刚好需要200ms,那么就只会回收800个Region(Collection Set,要回收的集合),尽量把GC导致的停顿时间控制在我们指定的范围内。这个阶段其实也可以做到与用户程序一起并发执行,但是因为只回收一部分Region,时间是用户可控制的,而且停顿用户线程将大幅提高收集效率。不管是年轻代或是老年代,回收算法主要用的是复制算法,将一个region中的存活对象复制到另一个region中,这种不会像CMS那样回收完因为有很多内存碎片还需要整理一次,G1采用复制算法回收几乎不会有太多内存碎片。(注意:CMS回收阶段是跟用户线程一起并发执行的,G1因为内部实现太复杂暂时没实现并发回收,不过到了ZGC,Shenandoah就实现了并发收集,Shenandoah可以看成是G1的升级版本)
    在这里插入图片描述
    G1收集器在后台维护了一个优先列表,每次根据允许的收集时间,优先选择回收价值最大的Region(这也就是它的名字Garbage-First的由来),比如一个Region花200ms能回收10M垃圾,另外一个Region花50ms能回收20M垃圾,在回收时间有限情况下,G1当然会优先选择后面这个Region回收。这种使用Region划分内存空间以及有优先级的区域回收方式,保证了G1收集器在有限时间内可以尽可能高的收集效率。

特点

  • 并行与并发:G1能充分利用CPU、多核环境下的硬件优势,使用多个CPU(CPU或者CPU核心)来缩短Stop-The-World停顿时间。部分其他收集器原本需要停顿Java线程来执行GC动作,G1收集器仍然可以通过并发的方式让java程序继续执行。
  • 分代收集: 虽然G1可以不需要其他收集器配合就能独立管理整个GC堆,但是还是保留了分代的概念。
  • 空间整合:与CMS的“标记–清理”算法不同,G1从整体来看是基于“标记整理”算法实现的收集器;从局部上来看是基于“复制”算法实现的。
  • 可预测的停顿: 这是G1相对于CMS的另一个大优势,降低停顿时间是G1 和 CMS 共同的关注点,但G1 除了追求低停顿外,还能建立可预测的停顿时间模型,能让使用者明确指定在一个长度为M毫秒的时间片段(通过参数"-XX:MaxGCPauseMillis"指定)内完成垃圾收集。

G1的垃圾回收分类

  • YoungGC
    YoungGC并不是说现有的Eden区放满了就会马上触发,G1会计算下现在Eden区回收大概要多久时间,如果回收时间远远小于参数 -XX:MaxGCPauseMills 设定的值,那么增加年轻代的region,继续给新对象存放,不会马上做Young GC,直到下一次Eden区放满,G1计算回收时间接近参数 -XX:MaxGCPauseMills 设定的值,那么就会触发Young GC
  • MixedGC
    不是FullGC,老年代的堆占有率达到参数(-XX:InitiatingHeapOccupancyPercent)设定的值则触发,回收所有的Young和部分Old(根据期望的GC停顿时间确定old区垃圾收集的优先顺序)以及大对象区,正常情况G1的垃圾收集做MixedGC的时候会伴随着youngGC,主要使用复制算法,需要把各个region中存活的对象拷贝到别的region里去,拷贝过程中如果发现没有足够的空region能够承载拷贝对象就会触发一次Full GC
  • Full GC
    停止系统程序,然后采用单线程进行标记、清理和压缩整理,好空闲出来一批Region来供下一次MixedGC使用,这个过程是非常耗时的。(Shenandoah优化成多线程收集了)

参数设置

  • -XX:+UseG1GC:使用G1收集器
  • -XX:ParallelGCThreads:指定GC工作的线程数
  • -XX:G1HeapRegionSize:指定分区大小(1MB~32MB,且必须是2的N次幂),默认将整堆划分为2048个分区
  • -XX:MaxGCPauseMillis:目标暂停时间(默认200ms)
  • -XX:G1NewSizePercent:新生代内存初始空间(默认整堆5%,值配置整数,默认就是百分比)
  • -XX:G1MaxNewSizePercent:新生代内存最大空间
  • -XX:TargetSurvivorRatio:Survivor区的填充容量(默认50%),Survivor区域里的一批对象(年龄1+年龄2+年龄n的多个年龄对象)总和超过了Survivor区域的50%,此时就会把年龄n(含)以上的对象都放入老年代
  • -XX:MaxTenuringThreshold:最大年龄阈值(默认15)
    重点:
  • == -XX:InitiatingHeapOccupancyPercent:== 老年代占用空间达到整堆内存阈值(默认45%),则执行新生代和老年代的混合收集(MixedGC),比如我们之前说的堆默认有2048个region,如果有接近1000个region都是老年代的region,则可能就要触发MixedGC了
  • -XX:G1MixedGCLiveThresholdPercent(默认85%) region中的存活对象低于这个值时才会回收该region,如果超过这个值,存活对象过多,回收的的意义不大。
  • -XX:G1MixedGCCountTarget :在一次回收过程中指定做几次筛选回收(默认8次),在最后一个筛选回收阶段可以回收一会,然后暂停回收,恢复系统运行,一会再开始回收,这样可以让系统不至于单次停顿时间过长。
  • == -XX:G1HeapWastePercent(默认5%): == gc过程中空出来的region是否充足阈值,在混合回收的时候,对Region回收都是基于复制算法进行的,都是把要回收的Region里的存活对象放入其他Region,然后这个Region中的垃圾对象全部清理掉,这样的话在回收过程就会不断空出来新的Region,一旦空闲出来的Region数量达到了堆内存的5%,此时就会立即停止混合回收,意味着本次混合回收就结束了。

优化建议

假设参数 -XX:MaxGCPauseMills 设置的值很大,导致系统运行很久,年轻代可能都占用了堆内存的60%了,此时才触发年轻代gc。
那么存活下来的对象可能就会很多,此时就会导致Survivor区域放不下那么多的对象,就会进入老年代中。
或者是你年轻代gc过后,存活下来的对象过多,导致进入Survivor区域后触发了动态年龄判定规则,达到了Survivor区域的50%,也会快速导致一些对象进入老年代中。
所以这里核心还是在于调节 -XX:MaxGCPauseMills 这个参数的值,在保证他的年轻代gc别太频繁的同时,还得考虑每次gc过后的存活对象有多少,避免存活对象太多快速进入老年代,频繁触发mixed gc.

什么场景适合使用G1

  • 50%以上的堆被存活对象占用
  • 对象分配和晋升的速度变化非常大
  • 垃圾回收时间特别长,超过1秒
  • 8GB以上的堆内存(建议值)
  • 停顿时间是500ms以内
版权声明:本文为博主原创文章,遵循 CC 4.0 BY-SA 版权协议,转载请附上原文出处链接和本声明。
本文链接:https://blog.csdn.net/null_zhouximin/article/details/113065915

智能推荐

python图形用户界面学习-按钮事件改变文本内容_python按钮点一下变文本_程序猿沙弥的博客-程序员秘密

目录开发工具代码运行效果总结开发工具python版本: python-3.8.1-amd64python开发工具: JetBrains PyCharm 2018.3.6 x64python图形用户界面开发库: wxPython安装wxPython代码(这里指定了阿里云镜像安装源下载安装会更快)pip install wxPython -i http://mirrors.aliyun.com/pypi/simple/代码# coding = utf-8import wx# 自

对matlab中gradient函数的理解与C++中的应用_方圆以外0的博客-程序员秘密

在将matlab代码改写为C++时碰到了gradient函数,大概看了下matlab中gradient函数的代码实现,可分为两个部分:1、[f,ndim,loc,rflag] = parse_inputs(f,v):分析输入数据的情况,比如确定输入数据的维数等。2、varargout = gradient(f,varargin):这是核心部分。以二维矩阵作为输入对象,精简后,思路如下:

Oracle实验_笑脸呀的博客-程序员秘密

操作表数据//插入记录的语法格式:insert into [方案名].表名[列名] values (值)学号姓名专业名性别出生时间总学分备注061102王平计算机女1986-09-0238NULL061103王燕计算机女1985-10-0640NULL061104韦严平计算机男1986-08-2640NULL...

PYNQ-关于PYNQ的UART的使用(RPI接口)_pynq外接usb键盘_Vuko-wxh的博客-程序员秘密

PYNQ是赛灵思开发的一个面向创客的板子,其实仔细查下官方的文档操作还是很方便的,但是东西太杂了,,,实在不好找到,下面这篇博客将解决关于PYNQ是uart的使用的部分问题,欢迎大家补充学习内容PYNQ的串口使用开发环境PYNQ 这里我用的是2.3的官方镜像,jupyter-Notebook官方文档参考[https://pynq.readthedocs.io/en/latest/pyn...

Tensorflow之flags的用法介绍_NuerNuer的博客-程序员秘密

1.功能解释tensorflow中flags用于接收命令行传递参数,可以全局的更改代码中的参数。Tensorflow使用flags类定义命令行参数。网络模型中有大量的超参数需要我们赋值,所以此方法,提供了一种简便的方式对模型超参数进行调整。整体思路就是,我们可以现在一个.py文件内定义参数,然后将参数保存至变量集FLAGS里,即我们对超参数的赋值,后面需要调用时,我们通过FLAGS对象来调用。其实,这和argparse的用法、功能是类似的。基本定义函数类型,分别定义不同数据类型:①flags.

随便推点

1号店6个CSS样式文件(全6页)_七号男技师的博客-程序员秘密

公用样式文件/*公共样式模块*//*引入字体图标*/@font-face { font-family: 'icomoon'; src: url('../fonts/icomoon.eot?qicgwf'); src: url('../fonts/icomoon.eot?qicgwf#iefix') format('embedded-opentype'), url('../fonts/icomoon.ttf?qicgwf') format('truetype'), url('../

shell脚本编写-基础练习_编写一个脚本eq.sh,输入两个非零整数x和y,判断两个数是否相等,相等输出yes,不相等_2.wa的博客-程序员秘密

#! /bin/shecho "please input x y";read x y; #连续输入一组参数 以空格隔开z=`expr $x+$y`;echo "The sum is $z"

Reversing.kr -ImagePrc_Whale_XM的博客-程序员秘密

打开文件,他是空白的。点两下,可以画上东西,点Check后,会弹窗,“wrong!”可以猜一下,他需要画对某种图形或者点到某个点,就可以变成“correct”拖进IDA里,找到主函数,F5查看伪代码。这里调用了一大堆API,而调用这些API后,用来画了个图,关键函数sub_401130;点进去看看,int __stdcall sub_401130(HWND hWnd, UINT M...

亲手设计及实现支持触屏的jquery相册插件_Codec007的博客-程序员秘密

1、设计目标:设计一个可以支持触屏左右滑动的循环相册。2、设计思路:将图片横向排放到一个框中。关键问题出在循环设计上。因为当相册播放到第一张时,点上一张按钮或向右滑动这时应该播放相册的最后一张,并且要保持视觉上的连续性。同里在相册最后一张向左滑动或点下一张按钮也有同样的问题。3、如何解决循环?办法如下图红框代表相册,数字1代表的是第一张图片,数字n代表的是最后一张图片。

GPIO输出控制PB0_nullliquid的博客-程序员秘密

stm32单片机 GPIO输出端口配置

推荐文章

热门文章

相关标签