這是我之前的兩個(gè)垃圾收集博客文章中的內(nèi)容：

熱點(diǎn)GC概述 。

并行垃圾收集器 。

并發(fā)標(biāo)記掃描

Hotspot中的并行垃圾收集器旨在最大程度地減少應(yīng)用程序進(jìn)行垃圾收集所花費(fèi)的時(shí)間，這稱為吞吐量 。 對(duì)于所有應(yīng)用程序來說，這并不是一個(gè)適當(dāng)?shù)臋?quán)衡取舍–有些應(yīng)用程序還要求個(gè)別的暫停時(shí)間要短一些，這被稱為延遲要求。

并行標(biāo)記掃描 （CMS）收集器被設(shè)計(jì)為比并行收集器低的延遲收集器。 該設(shè)計(jì)的關(guān)鍵部分是嘗試在應(yīng)用程序運(yùn)行的同時(shí)進(jìn)行部分垃圾回收。 這意味著當(dāng)收集器需要暫停應(yīng)用程序的執(zhí)行時(shí)，它不需要暫停那么長時(shí)間。

在這一點(diǎn)上，您可能會(huì)想： “并行和并發(fā)意味著不是很相似嗎？” 在GC的上下文中， 并行意味著“使用多個(gè)線程同時(shí)執(zhí)行G??C”，而并行意味著“ GC與應(yīng)用程序在其收集的同時(shí)運(yùn)行”。

年輕的世代收藏

CMS中的年輕發(fā)電器收集器稱為ParNew ，它實(shí)際上使用了與我之前介紹的并行收集器中的Parallel Scavenge收集器相同的基本算法。

盡管在熱點(diǎn)代碼庫方面，這與Parallel Scavenge還是一個(gè)不同的收集器，因?yàn)樗枰c其他CMS交織其執(zhí)行，并且還為Parallel Scavenge實(shí)現(xiàn)了一個(gè)不同的內(nèi)部API。 Parallel Scavenge會(huì)假設(shè)與哪個(gè)永久性收集器一起使用-特別是ParOld和SerialOld。 赤裸裸地記住，這也意味著年輕的一代收藏家正在制止這個(gè)世界。

終身收藏

與ParOld收集器一樣，CMS終身收集器使用標(biāo)記和清除算法，其中標(biāo)記活動(dòng)對(duì)象，然后刪除無效對(duì)象。 當(dāng)涉及到內(nèi)存管理時(shí)，刪除確實(shí)是一個(gè)奇怪的名詞。 收集器實(shí)際上不是在消隱內(nèi)存的意義上刪除對(duì)象，它只是將與該對(duì)象關(guān)聯(lián)的內(nèi)存返回到內(nèi)存系統(tǒng)可以從中分配的空間–空閑列表。 盡管它被稱為并發(fā)標(biāo)記和清除收集器，但并非所有階段都與應(yīng)用程序的執(zhí)行同時(shí)運(yùn)行，其中兩個(gè)階段停止運(yùn)行，四個(gè)階段同時(shí)運(yùn)行。

GC是如何觸發(fā)的？

在ParOld中，當(dāng)永久性堆中的空間不足時(shí)，將觸發(fā)垃圾回收。 這種方法行之有效，因?yàn)镻arOld只是暫停了應(yīng)用程序的收集。 為了使應(yīng)用程序在保管期收集期間繼續(xù)運(yùn)行，CMS收集器需要在保管期剩下足夠的工作空間時(shí)開始收集。

因此，CMS將根據(jù)使用期限的長短來啟動(dòng)–想法是，剩余的可用空間是運(yùn)行GC的機(jī)會(huì)之窗。 這稱為啟動(dòng)占用率 ，用堆的滿度來描述，因此0.7的百分比為您提供了30％的堆窗口，以便在堆用完之前運(yùn)行CMS GC。

相數(shù)

觸發(fā)GC后，CMS算法將包含一系列按順序運(yùn)行的階段。

初始標(biāo)記 –暫停所有應(yīng)用程序線程，并將可從根對(duì)象直接訪問的所有對(duì)象標(biāo)記為活動(dòng)。 這個(gè)階段使世界停滯不前 。

并發(fā)標(biāo)記 –重新啟動(dòng)應(yīng)用程序線程。 通過遵循在初始標(biāo)記中標(biāo)記的對(duì)象的引用，所有可移動(dòng)對(duì)象都被可傳遞地標(biāo)記為可到達(dá)。

并發(fā)預(yù)清理 –此階段查看在并發(fā)標(biāo)記期間已更新或升級(jí)的對(duì)象或在并發(fā)標(biāo)記期間已分配的新對(duì)象。 它更新標(biāo)記位以指示這些對(duì)象是活動(dòng)的還是死亡的。 此階段可以重復(fù)運(yùn)行，直到在Eden中有指定的占用率為止。

備注由于某些對(duì)象可能已在預(yù)清理階段中進(jìn)行了更新，因此仍然有必要停止世界以便處理殘留的對(duì)象。 此階段從根開始進(jìn)行回溯。 它還處理參考對(duì)象，例如軟參考和弱參考。 這個(gè)階段使世界停滯不前 。

并發(fā)掃描 –通過普通對(duì)象指針（OOP）表進(jìn)行查找，該表引用了堆中的所有對(duì)象，并找到了無效的對(duì)象。 然后，它將分配給這些對(duì)象的內(nèi)存重新添加到其空閑列表中。 這是可以從中分配對(duì)象的空間的列表。

并發(fā)重置 –重置所有內(nèi)部數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，以便將來能夠再次運(yùn)行CMS。

從理論上講，在預(yù)清理階段標(biāo)記的對(duì)象將在下一個(gè)階段-注釋-進(jìn)行查看，但是注釋階段是使世界停滯不前，因此存在預(yù)清理階段，通過同時(shí)執(zhí)行部分注釋工作來嘗試減少注釋暫停。 CMS最初添加到HotSpot時(shí)，此階段根本不存在。 它是在Java 1.5中添加的，目的是解決年輕一代的垃圾回收導(dǎo)致暫停并在其后立即加上備注的情況。 這句話還會(huì)引起停頓，這會(huì)造成更痛苦的停頓。 這就是為什么評(píng)論由伊甸園的占用閾值觸發(fā)的原因-目標(biāo)是在年輕的發(fā)電機(jī)停頓之間安排評(píng)論階段的中間時(shí)間。

備注階段也處于暫停狀態(tài)，而預(yù)清潔沒有暫停，這意味著進(jìn)行預(yù)清潔會(huì)減少在GC中暫停所花費(fèi)的時(shí)間。

并發(fā)模式故障

有時(shí)CMS無法滿足應(yīng)用程序的需求，因此需要運(yùn)行世界各地的Full GC。 這稱為并發(fā)模式故障，通常會(huì)導(dǎo)致長時(shí)間的暫停。 當(dāng)保有期中沒有足夠的空間來提升對(duì)象時(shí)，就會(huì)發(fā)生并發(fā)模式失敗。 造成這種情況的原因有兩個(gè)：

• 提升的對(duì)象太大而無法放入內(nèi)存中的任何連續(xù)空間。
• 保有權(quán)使用的空間不足以說明要升級(jí)的活動(dòng)對(duì)象的比率。

之所以會(huì)發(fā)生這種情況，是因?yàn)樵诮o定對(duì)象提升速率的情況下，并發(fā)集合無法足夠快地釋放空間，或者由于CMS收集器的繼續(xù)使用導(dǎo)致了碎片化的堆，并且沒有足夠大的單個(gè)空間來將對(duì)象提升為對(duì)象。 為了正確“整理”使用年限的堆空間，需要完整的GC。

彼爾姆根

CMS默認(rèn)情況下不收集permgen空間，并且需要啟用?XX:+CMSClassUnloadingEnabled標(biāo)志才能這樣做。 如果在使用CMS時(shí)，如果未打開此標(biāo)志就用完了permgen空間，它將觸發(fā)Full GC。 而且，permgen空間可以通過類加載器之類的東西將引用保存到普通堆中，這意味著在收集Permgen之前，您可能會(huì)泄漏常規(guī)堆中的內(nèi)存。 在Java 7中，來自類文件的字符串常量也分配在常規(guī)堆中，而不是分配在permgen上，這減少了permgen的消耗，但同時(shí)也增加了來自permgen進(jìn)入常規(guī)堆的對(duì)象引用集。

浮動(dòng)垃圾

在CMS收集結(jié)束時(shí)，可能會(huì)刪除某些對(duì)象（稱為浮動(dòng)垃圾）。 從初始標(biāo)記開始取消引用對(duì)象時(shí)，就會(huì)發(fā)生這種情況。 并發(fā)的預(yù)清理和備注階段可通過查看已創(chuàng)建，變異或升級(jí)的對(duì)象來確保對(duì)所有活動(dòng)對(duì)象進(jìn)行標(biāo)記。 如果某個(gè)對(duì)象在初始標(biāo)記和標(biāo)記階段之間已被取消引用，則它將需要整個(gè)對(duì)象圖的完整回溯才能找到所有死對(duì)象。 這顯然是非常昂貴的，并且備注階段必須暫停，因?yàn)樗菚和ｋA段。

對(duì)于CMS用戶而言，這不一定是一個(gè)問題，因?yàn)橄乱淮芜\(yùn)行CMS收集器將清除此垃圾。

摘要

并發(fā)標(biāo)記和掃描通過在應(yīng)用程序運(yùn)行的同時(shí)執(zhí)行某些GC工作，減少了在并行收集器中觀察到的暫停時(shí)間。 它不能完全消除暫停，因?yàn)槠渌惴ǖ囊徊糠中枰獣和?yīng)用程序才能執(zhí)行。

我花了比我原本希望寫這篇博客文章更長的時(shí)間-但是，如果您想知道我的下一篇文章何時(shí)發(fā)布，只需在此博客的右上角輸入您的電子郵件即可通過電子郵件訂閱。

參考： Insightful Logic博客中來自JCG合作伙伴 Richard Warburton的Java垃圾收集（3） 。

翻譯自: https://www.javacodegeeks.com/2013/06/garbage-collection-in-java-3.html

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的Java垃圾回收（3）的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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