JVM 理解性学习（二）

1、G1 垃圾回收器

　　G1 能更少的 "Stop the World" ，能同时对新生代老年代进行垃圾回收。

　　G1 将 Java 堆内存拆分为多个大小相等的 Region，并且新生代和老年代只是逻辑上的概念。

　　最大的特点：设置一个垃圾回收的预期停顿时间。可以让 G1 垃圾回收器保证达到开发人员手动设置的 "Stop the World" 的时间。

　　G1 对垃圾回收导致的系统停顿可控：追踪每个 Region 里的回收价值。就是清楚每个 Region 里的对象多少是垃圾，如果对该 Region 进行垃圾回收，需要耗费多少时间，回收多少垃圾对象。

　　停顿时间参数： -XX:MaxGCPauseMills，默认200ms。

　　核心思想：设定了垃圾回收的预期停顿时间后，G1 尽量控制在设置的时间范围内，最少回收时间，回收更多的垃圾。

　　JVM 最多有2048个 Region，Region 的大小必须是2的倍数。Region 新生代和老年代占比其实是动态变化的，新生代初始默认5%，最大默认60%。

　　触发垃圾回收，还是 Eden 区占满了对象。除了停顿时间是预设的，其垃圾回收过程是和新生代垃圾回收过程 PerNew一样。

　　对象从新生代进入老年代，也是和 CMS 垃圾回收器的机制相同，除了大对象。因为会专门分配 Region 来存大对象。（一个对象的大小超过一个 Region 内存的50%）

　　混合回收：前三步操作和 CMS 回收相似。只有最后一步是混合回收，多次停顿回收，复制 region，并且清除对象。Full GC 失败也和 CMS 回收相相似，变为单线程回收，并Stop the World。

　　在老年代占内存的45%开始混合回收 MixedGC，并且也会回收大对象。

　　小总结：一些负载很低的系统，JVM 本身是没什么必要调优的。没有复杂度和高负载的系统，JVM 一般很少会出现问题。

　　适合 G1 回收器的场景：追求低延迟的场景，或者大内存机器。（内存太大，如果常规垃圾回收器，就会一次性回收很多垃圾，停顿时间过长）

2、JVM 调优实战

　　学会看 GC 日志，与分析 GC 日志。

　　当 Survivor 区域存放不下 Eden 区存活的对象时，Eden 区存活的对象，一部分会移动到老年代，一部分会移动到 Survivor 区。

　　通过 jstat -gc PID de 命令，可以分析出一些数据：

　　新生代增长的速率（观察 eden 区的被占用内存的变化）；

　　YGC 触发的频率（多久触发一次 YGC）；

　　YGC 的耗时；

　　每次 YGC 后有多少对象存活下来（发生YGC 后看 survivor 区新增对象的大小）；

　　每次 YGC 过后有多少对象进入老年代（发生 YGC 后看老年代新增对象的大小）；

　　老年代增长的速率；

　　FGC 触发频率；

　　FGC 的耗时。

3、极高QPS怎么优化 JVM

　　思路：

　　用 jstat 分析一下 JVM 运行情况，判断每次 YGC 后存活对象有多少，增加 Survivor 区的内存，避免对象快速进入老年代。

　　但是老年代还是会发生 FullGC，这时就需要整理老年代的内存碎片。

　　分析：

　　1）、极高QPS，则会迅速产生对象，迅速占满 Eden 区，则进行 YGC。而进行 YGC 的时候，同时又有很多请求产生对象，则会有很多对象在 YGC 的时候存活。

　　2）、如果存活的对象很多，则可能导致 Surivivor 区装不下存活对象，就会导致对象大量进入老年代。则会频繁出发 OGC。

　　3）、在 OGC 的时候，因为回收算法是标记-清理算法，则会在老年代中产生大量内存碎片。

　　解决：

　　1）、参数：-XX:+UserCMSCompactAtFullCollection -XX:CMSFullGCsBeforeCompaction=5 可以把5修改为0。含义是在发生几次 FullGC 后，对老年代的内存碎片进行整理，空出大量内存空间。

　　因为内存碎片还会导致 FullGC 的频率，因为内存碎片会越来越多，能放下的对象越来越少。

　　2）、参数：-XX:+CMSparallellnitialMarkEnabled，这个参数会在 CMS 垃圾回收器的初始标记阶段开启多线程并发执行。主要是减少 Stop the world 的时间。

　　3）、参数：-XX:+CMSScavengeBeforeRemark，这个参数会在 CMS 的重新标记阶段前进行一次 YGC。回收一些年轻代里没有人引用的对象，减少 CMS 在重新标记阶段扫描的对象，减少耗时。

4、JVM 的一些参数整理

　　-XX:CMSInitiatingOccupancyFraction=92 和 -XX:+UseCMSInitiatingOccupancyOnly 配套使用。如果仅设置前者，CMS 垃圾回收器第一次会采用内存占老年代 92% 但是后续会根据运行时采集的数据来进行 GC 周期。设置了后者，就会每次固定在内存占老年代 92% 时进行垃圾回收。

　　-XX:CMSParallellnitialMarkEnabled 表示在初始标记阶段，多线程执行以减少 STW；

　　-XX:CMSScavengeBeforeRemark 表示在重新标记阶段之前，执行 MinorGC 减少重新标记的时间；

　　-XX:CMSParallelRemarkEnable 表示在重新标记阶段，多线程执行以减少 STW；

5、小总结

　　频繁出发 FullGC de 三种可能：

　　1）、内存分配不合理，导致对象频繁进入老年代；（Survivor 过小，或者新生代过小，并且未开启空间担保规则，开启了动态年龄判断）

　　2）、存在内存泄露等问题，就是内存里驻留了大量的对象塞满了老年代，导致稍微有一些对象进入老年代就触发 FullGC；

　　3）、永久代里的类太多，触发了 FullGC。