首先，這篇純屬個人收集的資料，不是我寫的。在寫作業(yè)時沒用上，在這發(fā)一下。

gc即垃圾收集機制是指JVM用于釋放那些不再使用的對象所占用的內(nèi)存。Java語言并不要求JVM有gc，也沒有規(guī)定gc如何工作。不過常用的JVM都有gc，而且大多數(shù)gc都使用類似的算法管理內(nèi)存和執(zhí)行收集操作。 

在充分理解了垃圾收集算法和執(zhí)行過程后，才能有效的優(yōu)化它的性能。有些垃圾收集專用于特殊的應用程序。比如，實時應用程序主要是為了避免垃圾收集中斷，而大多數(shù)OLTP應用程序則注重整體效率。理解了應用程序的工作負荷和JVM支持的垃圾收集算法，便可以進行優(yōu)化配置垃圾收集器。 

垃圾收集的目的在于清除不再使用的對象。gc通過確定對象是否被活動對象引用來確定是否收集該對象。gc首先要判斷該對象是否是時候可以收集。兩種常用的方法是引用計數(shù)和對象引用遍歷。 

1.1.引用計數(shù) 

引用計數(shù)存儲對特定對象的所有引用數(shù)，也就是說，當應用程序創(chuàng)建引用以及引用超出范圍時，JVM必須適當增減引用數(shù)。當某對象的引用數(shù)為0時，便可以進行垃圾收集。 

1.2.對象引用遍歷 

早期的JVM使用引用計數(shù)，現(xiàn)在大多數(shù)JVM采用對象引用遍歷。對象引用遍歷從一組對象開始，沿著整個對象圖上的每條鏈接，遞歸確定可到達（reachable）的對象。如果某對象不能從這些根對象的一個（至少一個）到達，則將它作為垃圾收集。在對象遍歷階段，gc必須記住哪些對象可以到達，以便刪除不可到達的對象，這稱為標記（marking）對象。 

下一步，gc要刪除不可到達的對象。刪除時，有些gc只是簡單的掃描堆棧，刪除未標記的未標記的對象，并釋放它們的內(nèi)存以生成新的對象，這叫做清除（sweeping）。這種方法的問題在于內(nèi)存會分成好多小段，而它們不足以用于新的對象，但是組合起來卻很大。因此，許多gc可以重新組織內(nèi)存中的對象，并進行壓縮（compact），形成可利用的空間。 

為此，gc需要停止其他的活動活動。這種方法意味著所有與應用程序相關的工作停止，只有gc運行。結果，在響應期間增減了許多混雜請求。另外，更復雜的gc不斷增加或同時運行以減少或者清除應用程序的中斷。有的gc使用單線程完成這項工作，有的則采用多線程以增加效率。 

2.幾種垃圾回收機制 

2.1.標記－清除收集器 

這種收集器首先遍歷對象圖并標記可到達的對象，然后掃描堆棧以尋找未標記對象并釋放它們的內(nèi)存。這種收集器一般使用單線程工作并停止其他操作。 

2.2.標記－壓縮收集器 

有時也叫標記－清除－壓縮收集器，與標記－清除收集器有相同的標記階段。在第二階段，則把標記對象復制到堆棧的新域中以便壓縮堆棧。這種收集器也停止其他操作。 

2.3.復制收集器 

這種收集器將堆棧分為兩個域，常稱為半空間。每次僅使用一半的空間，JVM生成的新對象則放在另一半空間中。gc運行時，它把可到達對象復制到另一半空間，從而壓縮了堆棧。這種方法適用于短生存期的對象，持續(xù)復制長生存期的對象則導致效率降低。 

2.4.增量收集器 

增量收集器把堆棧分為多個域，每次僅從一個域收集垃圾。這會造成較小的應用程序中斷。 

2.5.分代收集器 

這種收集器把堆棧分為兩個或多個域，用以存放不同壽命的對象。JVM生成的新對象一般放在其中的某個域中。過一段時間，繼續(xù)存在的對象將獲得使用期并轉入更長壽命的域中。分代收集器對不同的域使用不同的算法以優(yōu)化性能。 

2.6.并發(fā)收集器 

并發(fā)收集器與應用程序同時運行。這些收集器在某點上（比如壓縮時）一般都不得不停止其他操作以完成特定的任務，但是因為其他應用程序可進行其他的后臺操作，所以中斷其他處理的實際時間大大降低。 

2.7.并行收集器 

并行收集器使用某種傳統(tǒng)的算法并使用多線程并行的執(zhí)行它們的工作。在多cpu機器上使用多線程技術可以顯著的提高Java應用程序的可擴展性。
 
 
 
2 Java的垃圾回收機制詳解和調(diào)優(yōu)大全 
 
3.Sun HotSpot 

1.4.1 JVM堆大小的調(diào)整 

Sun HotSpot 1.4.1使用分代收集器，它把堆分為三個主要的域：新域、舊域以及永久域。JVM生成的所有新對象放在新域中。一旦對象經(jīng)歷了一定數(shù)量的垃圾收集循環(huán)后，便獲得使用期并進入舊域。 

在永久域中JVM則存儲class和method對象。就配置而言，永久域是一個獨立域并且不認為是堆的一部分。下面介紹如何控制這些域的大小?？墒褂?Xms和-Xmx 控制整個堆的原始大小或最大值。 

下面的命令是把初始大小設置為128M： 

Java –Xms128m

 

–Xmx256m為控制新域的大小，可使用-XX:NewRatio設置新域在堆中所占的比例。下面的命令把整個堆設置成128m，新域比率設置成3，即新域與舊域比例為1：3，新域為堆的1/4或32M： 

Java –Xms128m –Xmx128m

 

–XX:NewRatio =3可使用-XX:NewSize和-XX:MaxNewsize設置新域的初始值和最大值。 

下面的命令把新域的初始值和最大值設置成64m: 

Java –Xms256m –Xmx256m –Xmn64m

 

永久域默認大小為4m。運行程序時，JVM會調(diào)整永久域的大小以滿足需要。每次調(diào)整時，JVM會對堆進行一次完全的垃圾收集。 

使用-XX:MaxPerSize標志來增加永久域搭大小。在WebLogic Server應用程序加載較多類時，經(jīng)常需要增加永久域的最大值。當JVM加載類時，永久域中的對象急劇增加，從而使JVM不斷調(diào)整永久域大小。為了避免調(diào)整，可使用-XX:PerSize標志設置初始值。下面把永久域初始值設置成32m，最大值設置成64m。 

Java -Xms512m -Xmx512m -Xmn128m 
-XX:PermSize=32m
-XX:MaxPermSize=64m

 

默認狀態(tài)下，HotSpot在新域中使用復制收集器。該域一般分為三個部分。第一部分為Eden，用于生成新的對象。另兩部分稱為救助空間，當Eden充滿時，收集器停止應用程序，把所有可到達對象復制到當前的from救助空間，一旦當前的from救助空間充滿，收集器則把可到達對象復制到當前的to救助空間。 

From和to救助空間互換角色。維持活動的對象將在救助空間不斷復制，直到它們獲得使用期并轉入舊域。使用-XX:SurvivorRatio可控制新域子空間的大小。 

同NewRation一樣，SurvivorRation規(guī)定某救助域與Eden空間的比值。比如，以下命令把新域設置成64m，Eden占32m，每個救助域各占16m： 

Java -Xms256m -Xmx256m -Xmn64m 
-XX:SurvivorRation =2

 

如前所述，默認狀態(tài)下HotSpot對新域使用復制收集器，對舊域使用標記－清除－壓縮收集器。在新域中使用復制收集器有很多意義，因為應用程序生成的大部分對象是短壽命的。理想狀態(tài)下，所有過渡對象在移出Eden空間時將被收集。 

如果能夠這樣的話，并且移出Eden空間的對象是長壽命的，那么理論上可以立即把它們移進舊域，避免在救助空間反復復制。但是，應用程序不能適合這種理想狀態(tài)，因為它們有一小部分中長壽命的對象。 

最好是保持這些中長壽命的對象并放在新域中，因為復制小部分的對象總比壓縮舊域廉價。為控制新域中對象的復制，可用-XX:TargetSurvivorRatio控制救助空間的比例（該值是設置救助空間的使用比例。 

如救助空間位1M，該值50表示可用500K）。該值是一個百分比，默認值是50。當較大的堆棧使用較低的sruvivorratio時，應增加該值到80至90，以更好利用救助空間。用-XX:maxtenuring threshold可控制上限。 

為放置所有的復制全部發(fā)生以及希望對象從eden擴展到舊域，可以把MaxTenuring Threshold設置成0。設置完成后，實際上就不再使用救助空間了，因此應把SurvivorRatio設成最大值以最大化Eden空間，設置如下： 

Java … -XX:MaxTenuringThreshold=0
–XX:SurvivorRatio＝50000 …

4.BEA JRockit JVM的使用 

Bea WebLogic 8.1使用的新的JVM用于Intel平臺。在Bea安裝完畢的目錄下可以看到有一個類似于jrockit81sp1_141_03的文件夾。這就是Bea新JVM所在目錄。不同于HotSpot把Java字節(jié)碼編譯成本地碼，它預先編譯成類。 
 
 
 
3 Java的垃圾回收機制詳解和調(diào)優(yōu)大全 
 
JRockit還提供了更細致的功能用以觀察JVM的運行狀態(tài)，主要是獨立的GUI控制臺（只能適用于使用Jrockit才能使用jrockit81sp1_141_03自帶的console監(jiān)控一些cpu及memory參數(shù)）或者WebLogic Server控制臺。 

Bea JRockit JVM支持4種垃圾收集器： 

4.1.1.分代復制收集器 

它與默認的分代收集器工作策略類似。對象在新域中分配，即JRockit文檔中的nursery。這種收集器最適合單cpu機上小型堆操作。 

4.1.2.單空間并發(fā)收集器 

該收集器使用完整堆，并與背景線程共同工作。盡管這種收集器可以消除中斷，但是收集器需花費較長的時間尋找死對象，而且處理應用程序時收集器經(jīng)常運行。如果處理器不能應付應用程序產(chǎn)生的垃圾，它會中斷應用程序并關閉收集。 

分代并發(fā)收集器 這種收集器在護理域使用排它復制收集器，在舊域中則使用并發(fā)收集器。由于它比單空間共同發(fā)生收集器中斷頻繁，因此它需要較少的內(nèi)存，應用程序的運行效率也較高，注意，過小的護理域可以導致大量的臨時對象被擴展到舊域中。這會造成收集器超負荷運作，甚至采用排它性工作方式完成收集。 

4.1.3.并行收集器 

該收集器也停止其他進程的工作，但使用多線程以加速收集進程。盡管它比其他的收集器易于引起長時間的中斷，但一般能更好的利用內(nèi)存，程序效率也較高。 

默認狀態(tài)下，JRockit使用分代并發(fā)收集器。要改變收集器，可使用： 

-Xgc:

 

對應四個收集器分別為gencopy，singlecon，gencon以及parallel。可使用-Xms和-Xmx設置堆的初始大小和最大值。要設置護理域，則使用： 

-Xns:Java –jrockit –Xms512m 
–Xmx512m –Xgc:gencon –Xns128m…

 

盡管JRockit支持-verbose:gc開關，但它輸出的信息會因收集器的不同而異。JRockit還支持memory、load和codegen的輸出。 

注意 ：如果 使用JRockit JVM的話還可以使用WLS自帶的console（C:\bea\jrockit81sp1_141_03\bin下）來監(jiān)控一些數(shù)據(jù)，如cpu，memery等。要想能構監(jiān)控必須在啟動服務時startWeblogic.cmd中加入－Xmanagement參數(shù)。 

5.如何從JVM中獲取信息來進行調(diào)整 

-verbose.gc開關可顯示gc的操作內(nèi)容。打開它，可以顯示最忙和最空閑收集行為發(fā)生的時間、收集前后的內(nèi)存大小、收集需要的時間等。打開-xx:+ printgcdetails開關，可以詳細了解gc中的變化。 

打開-XX: + PrintGCTimeStamps開關，可以了解這些垃圾收集發(fā)生的時間，自JVM啟動以后以秒計量。最后，通過-xx: + PrintHeapAtGC開關了解堆的更詳細的信息。