今天来聊聊【性能优化】:JVM GC(垃圾回收)解析

1.什么是JVM的Minor GC?

JVM的MinorGC为新生代GC,触发时处理步骤如下:

1. 扫描出在新生代中存活的对象;

2. 为将存活的对象复制到目前作为To Space的S0或S1中;

3. 当再次进行Minor GC时,之前作为To Space的S0或S1则转换为From Space,通常存活的对象在Minor GC后并不是直接进入旧生代,只有经历过几次Minor GC仍然存活的对象,才放入旧生代中,这个在Minor GC中存活的次数在串行和ParNew方式时可通过-XX:MaxTenuringThreshold来设置,在ParallelScavenge时则由Hotspot根据运行状况来决定。当ToSpace空间满,剩下的存活对象则直接转入旧生代中。

2.什么是JVM的Full GC?

对新生代、旧生代及持久代都进行GC,Full GC被触发时处理步骤为:

1. 按照新生代所配置的GC方式对新生代进行GC(在新生代采用PSGC时,可通过-XX:-ScavengeBeforeFullGC来禁止Full GC时对新生代进行GC)

2. 按照旧生代的GC方式对旧生代、持久代进行GC。

如果在进行Minor GC前,可能Minor GC后移到旧生代的对象多于旧生代的剩余空间,这种情况下Minor GC就不会执行了,而是直接采用旧生代的GC方式来对新生代、旧生代及持久代进行回收。

3.什么情况下会触发JVM的Full GC?

  • 代码中调用system.gc()方法
  • 旧生代空间不足
    旧生代空间只有在新生代对象转入及创建为大对象、大数组时才会出现不足的现象,当执行Full GC后空间仍然不足,则抛出错误:java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space
    为避免以上两种状况引起的Full GC,调优时应尽量做到让对象在Minor GC阶段被回收、让对象在新生代多存活一段时间及不要创建过大的对象及数组。
  • PermanetGeneration空间已满
    Permanet Generation中存放的为一些class的信息等,当系统中要加载的类、反射的类和调用的方法较多时,PermanetGeneration可能会被占满,在未配置为采用CMS GC的情况下会执行Full GC。如果经过Full GC仍然回收不了,那么JVM会抛出错误信息:java.lang.OutOfMemoryError: PermGen space
    为避免Perm Gen占满造成Full GC现象,可采用的方法为增大Perm Gen空间或转为使用CMS GC。
  • CMS GC时出现promotionfailed和concurrent mode failure
    对于采用CMS进行旧生代GC的程序而言,尤其要注意GC日志中是否有promotion failed和concurrent mode failure两种状况,当这两种状况出现时可能会触发Full GC。
    promotion failed是在进行Minor GC时,survivorspace放不下、对象只能放入旧生代,而此时旧生代也放不下造成的;concurrent modefailure是在执行CMS GC的过程中同时有对象要放入旧生代,而此时旧生代空间不足造成的。
    应对措施为:增大survivor space、旧生代空间或调低触发并发GC的比率,但在JDK 5.0+、6.0+的版本中有可能会由于JDK的bug29导致CMS在remark完毕后很久才触发sweeping动作。对于这种状况,可通过设置-XX: CMSMaxAbortablePrecleanTime=5(单位为ms)来避免。
  • 统计得到的Minor GC晋升到旧生代的平均大小大于旧生代的剩余空间。

这是一个较为复杂的触发情况,Hotspot为了避免由于新生代对象晋升到旧生代导致旧生代空间不足的现象,在进行Minor GC时,做了一个判断,如果之前统计所得到的Minor GC晋升到旧生代的平均大小大于旧生代的剩余空间,那么就直接触发Full GC。

例如程序第一次触发Minor GC后,有6MB的对象晋升到旧生代,那么当下一次Minor GC发生时,首先检查旧生代的剩余空间是否大于6MB,如果小于6MB,则执行FullGC。
当新生代采用PS GC时,方式稍有不同,PS GC是在Minor GC后也会检查,例如上面的例子中第一次Minor GC后,PS GC会检查此时旧生代的剩余空间是否大于6MB,如小于,则触发对旧生代的回收。

  • 对于使用RMI来进行RPC或管理的Sun JDK应用而言,默认情况下会一小时执行一次Full GC。
    可通过在启动时通过- java-Dsun.rmi.dgc.client.gcInterval=3600000来设置Full GC执行的间隔时间或通过-XX:+ DisableExplicitGC来禁止RMI调用System.gc。
正文完