JVM学习总结三——垃圾回收器

整两天再看调优分析的部分，发现实际运行环境下，还是要考虑配置垃圾回收器，所以这里就加一小章介绍一下。

首先来看一下HotSpot所支持回收期的关系图：

图中可以看到一共有7中垃圾回收器，以中间绿线为界，上边三个用于年轻代，下边三个用在年老代，而G1则老少通吃，黑线线表示两个回收器可搭配使用，红线则表示两者可以在同一区域交替使用。由于G1在JDK1.7才达到商用级别，而且目前线上环境也很少使用，在此不再介绍。下面我们来介绍一下其他六种：
    Serial：从名字就能看出是串行的意思，该回收器是最早实现的，基于单线程，实现简单且效率高，但是进行垃圾回收是会造成“Stop-the-World”(STW)，当回收内存区域较大时，就会造成程序响应时间变长。
    ParNew：全名Parallel New Generation，也就是并行新生代垃圾回收期，该回收器实现与Serial基本上一样，只是采用多线程执行回收。
    Parallel Scavenge：并行清理，也就是并行垃圾回收器。该回收器与ParNew的最大区别在于ParNew通常与CMS搭配，一般注重于减少垃圾回收的停顿时间，提高响应速度，而Parallel Scavenge则侧重于吞吐量的控制，又名"吞吐量优先"回收器(吞吐量 = 运行用户代码时间 /（运行用户代码时间 + 垃圾收集时间）；响应时间影响用户体验，而吞吐量则影响CPU利用率，进而影响程序程序运算效率)。此外需注意，该回收器不能够和CMS搭配使用。
    CMS：Concurrent Mark Sweep，是一个并发回收器，旨在减少垃圾回收的停顿时间。我们可以从其处理过程分析一下：

    

1. 初始标记：该阶段只标记GC Root节点（见上一篇）直接引用的节点，会造成STW，但是时间很短。图中该阶段Object1、Object3、Object2标记
2. 并发标记：该阶段是整个回收过程最耗时阶段，对于程序正在使用的对象，程序运行和标记交替进行，而程序未占用的则可以直接标记，这样程序整体对外停顿时间缩短（可以了解下并发的概念），减少了响应时间。该阶段图中Object1、Object3子树正常标记，而Object2子树并发标记。
3. 重新标记：由于被程序占用的对象在一段时间后可能死掉，因此在并发标记结束后，可能有新对象死掉而未被标记，因此需要对这一部分重新标记。该阶段图中Object2子树需要重新标记。
4. 并发清理：该阶段过程与并发标记类似。

CMS回收器的缺点主要在三方面：1、占用一部分CPU资源，导致吞吐量下降；2、由于并发过程是回收和程序运行交替进行，会产生一些新垃圾进入年老代而未被清理 ，当年老代满时引起Full GC（因此一般年老代要预留一部分空间供程序使用）；3、标记-清理的缺点——空间碎片，因此要适时进行压缩。
    Serial Old：没啥好说Serial的年老代版。

Parallel Old：Parallel Scavenge的年老代版。
   下边我们来看一下几个垃圾回收器的各方面对比：

名称		区域	算法	适用情况
Serial	串行	年轻代	复制	单CPU（或CPU较少）、小型客户端应用
Parallel Scavenge	并行	年轻代	复制	多CPU、吞吐量优先（后台处理、科学计算）
ParNew	并行	年轻代	复制	多CPU、响应优先（web服务器等）
CMS	并发	年老代	标记-清除	响应优先（web服务器等）
Serial Old	串行	年老代	标记-整理	单CPU、小型客户端应用
Parallel Old	并行	年老代	标记-整理	多CPU、吞吐量优先（后台处理、科学计算）

从上表我们可以总结：对于小型应用或是单CPU机上跑的应用，可采用Serial+Serial Old；对于web服务器等响应优先的应用：ParNew（Serial）+CMS；对于后台处理、科学运算之类的，可采用Parallel Scavenge+Parallel Old；当然,具体采用什么样的搭配，还是要结合具体使用环境确定。
    到此结束，睡觉喽！