2、垃圾收集器实现

上面算法都是理论性的东西，Java虚拟机规范没有规定垃圾收集器具体如何实现，因此不同厂商、不同版本虚拟机提供的垃圾收集器可能有所差异。下面列举HotSpot（Sun JDK和Open JDK自带）虚拟机提供的六种垃圾收集器实现：

收集器名称	应用目标	采用算法	引入版本	运行方式
Serial	新生代	复制算法	Jdk1.3.1前	串行，单线程
ParNew	新生代	复制算法		并行，多线程
Parallel Scavenge	新生代	复制算法	Jdk1.4	并行，多线程
Serial Old	旧生代	标记-整理		串行，单线程
Parallel Old	旧生代	标记-整理	Jdk1.6	并行，多线程
CMS	旧生代	标记-清除	Jdk1.5	并发，多线程

并行(Parallel)：多条垃圾收集线程并行工作，而用户线程仍处于等待状态。

并发(Concurrent)：垃圾收集线程与用户线程一段时间内同时工作(不是并行，而是交替执行)。

总结：

1、两个串行收集器、三个并行收集器、一个并发收集器。

2、ParNew收集器是Serial的多线程版本。

3、Serial Old收集器是Serial收集器的旧生代版本。

4、Parallel Scavenge收集器以吞吐量为目标，适合在后台运算而不需要太多交互的任务。

5、Parallel Old收集器是Parallel Scavenge的旧生代版本。

6、Parallel Scavenge收集器和Parallel Old收集器是名副其实的“吞吐量优先”组合。

7、除CMS外，其他收集器工作时都需要暂停其他所有线程，CMS是第一款真正意义上的并发(Concurrent)收集器，第一次实现了让垃圾收集器线程与 用户线程同时工作，是一款以最短停顿时间为目标的收集器，适合交互性较多的场景，这也是与Parallel Scavenge/Parallel Old吞吐量优先组合的区别。

8、新生代因为回收留下的对象少，所以采用标记-复制法。

9、旧生代因为回收留下的对象多，所以采用标记-清除/标记-整理算法。

3、选择所需垃圾收集器

虚拟机提供了参数，以便用户根据自己的需求设置所需的垃圾收集器：

JVM运行参数	新生代	旧生代
-XX:+UseSerialGC（Client模式默认值）	Serial	Serial Old
-XX:+UseParNewGC	ParNew	Serial Old
-XX:+UseConcMarkSweepGC	ParNew	CMS(Serial Old备用)
-XX:+UseParallelGC（Server模式默认值）	Parallel Scavenge	Serial Old
-XX:+UseParallelOldGC	Parallel Scavenge	Parallel Old

二、性能调优2.1 性能调优的目的

减少minor gc的频率、以及full gc的次数。

2.2 性能调优的手段

1.使用JDK提供的内存查看工具，如JConsole和Java VisualVM

2.控制堆内存各个部分所占的比例

3.采用合适的垃圾收集器

手段1：内存查看工具和GC日志分析

n  -verbose.gc：显示GC的操作内容。打开它，可以显示最忙和最空闲收集行为发生的时间、收集前后的内存大小、收集需要的时间等。

n  -xx:+printGCdetails：详细了解GC中的变化。

n  -XX:+PrintGCTimeStamps：了解这些垃圾收集发生的时间，自JVM启动以后以秒计量。

n  -xx:+PrintHeapAtGC：了解堆的更详细的信息。

手段2：针对新生代和旧生代的比例

如果新生代太小，会导致频繁GC，而且大对象对直接进入旧生代引发full gc

如果新生代太大，会诱发旧生代full gc，而且新生代的gc耗时会延长

建议新生代占整个堆1/3合适，相关JVM参数如下：

n  -Xms:初始堆大小

n  -Xmx:最大堆大小

n  - Xmn:新生代大小

n  -XX:PermSize=n:持久代最大值

n  -XX:MaxPermSize=n:持久代最大值

n  -XX:NewRatio=n:设置新生代和旧生代的比值。如：为3，表示新生代与旧生代比值为1：3，新生代占整个新生代旧生代和的1/4。

手段3：针对Eden和Survivor的比例

如果Eden太小，会导致频繁GC。

如果Eden太大，会导致大对象直接进入旧生代，降低对象在新生代存活时间。

n  -XX:SurvivorRatio=n:新生代中Eden区与两个Survivor区的比值。注意Survivor区有两个。如：3，表示Eden：Survivor=3：2，一个Survivor区占整个年轻代的1/5

n  -XX:PretenureSizeThreshold：直接进入旧生代中的对象大小，设置此值后，大于这个参数的对象将直接在旧生代中进行内存分配。

n  -XX:MaxTenuringThreshold：对象转移到旧生代中的年龄，每个对象经历过一次新生代GC（Minor GC）后，年龄就加1，到超过设置的值后，对象转移到旧生代。

手段4：采用正确的垃圾收集器

通过JVM参数设置所使用的垃圾收集器参考前面的介绍，这里关注其他一些设置。

并行收集器设置

n  -XX:ParallelGCThreads=n：设置并行收集器收集时并行收集线程数。

n  -XX:MaxGCPauseMillis=n：设置并行收集最大暂停时间，仅对ParallelScavenge生效。

n  -XX:GCTimeRatio=n:设置垃圾回收时间占程序运行时间的百分比，仅对Parallel Scavenge生效。

并发收集器设置

n  -XX:CMSInitiatingOccupancyFraction：默认设置下，CMS收集器在旧生代使用了68%的空间后就会被激活。此参数就是 设置旧生代空间被使用多少后触发垃圾收集。注意要是CMS运行期间预留的内存无法满足程序需要，就会出现concurrent mode failure，这时候就会启用Serial Old收集器作为备用进行旧生代的垃圾收集。

n  -XX:+UseCMSCompactAtFullCollection：空间碎片过多是标记-清除算法的弊端，此参数设置在FULL GC后再进行一个碎片整理过程

n  -XX:CMSFullGCsBeforeCompaction：设置在若干次垃圾收集之后再启动一次内存碎片整理

几个参数设置的意义： 
xms/xmx：定义YOUNG+OLD段的总尺寸，ms为JVM启动时YOUNG+OLD的内存大小；mx为最大可占用的YOUNG+OLD内存大小。在用户生产环境上一般将这两个值设为相同，以减少运行期间系统在内存申请上所花的开销。 
NewSize/MaxNewSize：定义YOUNG段的尺寸，NewSize为JVM启动时YOUNG的内存大小；MaxNewSize为最大可占用的YOUNG内存大小。在用户生产环境上一般将这两个值设为相同，以减少运行期间系统在内存申请上所花的开销。 
PermSize/MaxPermSize：定义Perm段的尺寸，PermSize为JVM启动时Perm的内存大小；MaxPermSize为最大可占用的Perm内存大小。在用户生产环境上一般将这两个值设为相同，以减少运行期间系统在内存申请上所花的开销。 
SurvivorRatio：设置YOUNG代中Survivor空间和Eden空间的比例 
申请一块内存的过程： 
A. JVM会试图为相关Java对象在Eden中初始化一块内存区域 
B. 当Eden空间足够时，内存申请结束。否则到下一步 
C. JVM试图释放在Eden中所有不活跃的对象（这属于1或更高级的垃圾回收）；释放后若Eden空间仍然不足以放入新对象，则试图将部分Eden中活跃对象放入Survivor区/OLD区 
D. Survivor区被用来作为Eden及OLD的中间交换区域，当OLD区空间足够时，Survivor区的对象会被移到Old区，否则会被保留在Survivor区 
E. 当OLD区空间不够时，JVM会在OLD区进行完全的垃圾收集（0级） 
F. 完全垃圾收集后，若Survivor及OLD区仍然无法存放从Eden复制过来的部分对象，导致JVM无法在Eden区为新对象创建内存区域，则出现”out of memory错误” 
我们的一种resin服务器的jvm参数设置： 
“-Xmx2000M -Xms2000M -Xmn500M -XX:PermSize=250M -XX:MaxPermSize=250M -Xss256K -XX:+DisableExplicitGC -XX:SurvivorRatio=1 -XX:+UseConcMarkSweepGC -XX:+UseParNewGC -XX:+CMSParallelRemarkEnabled -XX:+UseCMSCompactAtFullCollection -XX:CMSFullGCsBeforeCompaction=0 -XX:+CMSClassUnloadingEnabled -XX:LargePageSizeInBytes=128M -XX:+UseFastAccessorMethods -XX:+UseCMSInitiatingOccupancyOnly -XX:CMSInitiatingOccupancyFraction=60 -XX:SoftRefLRUPolicyMSPerMB=0 -XX:+PrintClassHistogram -XX:+PrintGCDetails -XX:+PrintGCTimeStamps -XX:+PrintHeapAtGC -Xloggc:log/gc.log”