Java - JVM TLAB、对象在内存中安置顺序、垃圾收集、回收算法

女爷i 2022-05-20 08:42 90阅读 0赞

#### 1.TLAB ####

TLAB Thread Local Allocation Buffer，JDK1.7默认开启TLAB一般不需要去设置，TLAB极大提高程序性能，它是Java的一个优化方案。

-XX:+UseTLAB    开启TLAB
        -XX:+PrintTLAB  打印TLAB信息
        -XX:+TLABSize   设置TLAB大小
        -XX:TLABRefillWasteFraction 设置维护进入TLAB空间单个对象大小，比例值，默认1/64，对象大于该值会去堆创建。
        -XX:ResizeTLAB  自调整TLABRefillWasteFraction 阀值。

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测试

public static void alloc(){ byte[] b = new byte[100]; byte[] b2 = new byte[100]; } public static void main(String[] args) { long begin = System.currentTimeMillis(); for(int i=0; i<200000000;i++){ alloc(); } System.out.println("耗时"+(System.currentTimeMillis() - begin)); }

配置TLAB的运行结果

-XX:+UseTLAB -XX:+PrintTLAB

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配置禁用

-XX:-UseTLAB -XX:+PrintTLAB

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配置TLAB性能高很多，这和对象的安置优先选择的顺序有关系。

#### 2.安置顺序 ####

创建一个对象会尝试在栈上分配，不能分配栈上其次尝试TLAB，再其次是老年代，最后选择是年轻代的Eden，老年代和Eden都是堆内存中。

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#### 3.垃圾收集算法 ####

1：引用计数  
　　对象被引用时计数器+1，引用失效时-1，这个算法有一些问题，循环引用情况不好处理，频繁+-操作比较耗费性能。

2：标记清除  
　　分为标记和清除两个阶段处理内存中的对象，这种方式弊端是会产生空间碎片，垃圾回收后的空间不连续。

3：复制  
　　将内存空间分为两块（如from和to），每次使用一块，垃圾回收时，将正在使用的对象复制到另外一个区将可回收的对象留在当前区，再把当前区的对象都回收。

4：标记压缩  
　　在标记清除的基础上做了优化，把存活对象压缩到一端然后进行垃圾清理，老年代中使用的上标记压缩的方法。

5：分代算法  
　　根据对象特点把内存分成多块，而后根据每块内存的特点使用不同的算法。新生代回收频率很高，但是每次回收耗时很短，而老年代回收频率较低耗时比较长，所以会尽量减少老年代的GC。

6：分区算法  
　　将整个内存分成多个独立的空间，每个空间可以独立使用，能够细粒度控制回收那些小空间不用一次把整个内存空间GC。

#### 4.垃圾收集器 ####

垃圾收集器决定了堆内存的格局，有的回收器没有把堆新生代分成eden、from、to是在策略不同，而使用from、to（拷贝、肃清）是为了保证内存空间的连续性。

1：串行垃圾收集器 `-XX:+UseSerialGC`  
　　使用单线程进行垃圾回收器。每次回收时一个线程工作，对于并行能力较弱的计算机来说，串行回收器的专注性和独占性会有更好的性能表现。串行回收器可以在新生代和老年代使用，根据作用于不同堆空间分为新生代串行回收器和老年代串行回收器。

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2：并行垃圾收集器`-XX:+UseParNewGC`  
　　并行回收器在串行回收器基础上做了改进，它使用多个线程同时进行垃圾回收，对于计算能力强的计算机而言，可以有效的缩短垃圾回收所需的实际时间。  
　　ParNew回收器是一个工作在新生代的垃圾收集器，其是多线程的，但是回收策略和算法同串行回收器一样。配置`-XX:ParallelGCThreads`指定线程数量。

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3：并行回收器`-XX:+UseParallelGC`  
　　新生代ParallelGC回收器，使用复制算法的收集器，也是多线程独占形式的收集器。ParallelGC回收器非常关注系统的吞吐量。  
　　`-XX:MaxGCPauseMillis`设置最大垃圾收集停顿时间，参数设置小了会引起频繁GC会降低吞吐量。  
　　`-XX:GCTimeRatio`设置吞吐量大小，是一个百分比(0-100整数)，默认情况下99，系统会花不超过1/（1+n）的时间用于垃圾回收，也就是1/(1+99)=1%的时间。  
　　`-XX:+UseAdaptiveSizePolicy`设置打开自适应模式，在这种模式下，新生代空间、eden、from/to的比例，以及晋升老年代的对象年龄参数都自动调整，能达到在堆大小、吞吐量和停顿时间之间的平衡点。

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4：并行回收器`-XX:+UseParallelOldGC`  
　　老年代回收器ParallelOldGC是多线程的回收器，是一个关注吞吐量的回收器，使用标记压缩算法。  
　　`-XX:+ParallelGCThreads`配置线程数量。

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5：CMS回收器`-XX:+UseConcMarkSweepGC`  
　　Concurrent Mark Sweep并发标记清除。  
　　CMS不是独占的回收器，CMS回收过程中程序的其它线程不会停止工作，所以必须保证内存足够使用，如果在CMS工作的时候内存不够使用会回收失败，回收失败时虚拟机会启动老年代串行回收器进行垃圾回收，此时程序会中断。  
　　`-XX:CMSInitiatingOccupancyFraction`指定使用内存到一定阀值CMS就会去回收，默认是68（60%）。  
　　`-XX:+UseCMSCompactAtFullCollection`设置CMS回收完成后进行一次碎片整理。  
　　`-XX:CMSFullGCsBeforeCompaction`设置进行多少次CMS回收之后进行一次内存压缩。

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6：G1回收器`-XX:+UseG1GC`  
　　Garbage-First，在Jdk1.7开始出现的垃圾回收器。G1回收器的独特的垃圾回收策略，G1属于分代垃圾回收器，区分新生代和老年代，不要求整个eden区或者新生代、老年代的空间都连续，它使用了分区算法。  
　　G1可多线程工作，G1在工作的时候程序可以正常运行。  
　　G1回收器是分代收集器，但它是兼顾新生代和老年代一起工作。  
　　G1在回收过程中会使用复制对象方式减少空间碎片。  
　　G1由于分区的原因，可以分区进行回收，缩小了回收的范围，提升性能。  
　　`-XX:MaxGCPauseMillis` 最大停顿时间。  
　　`-XX:ParallelGCThreads` 线程数量。

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作者：ThingLin  
链接：https://www.jianshu.com/p/c2b24c5698dd  
來源：简书  
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